CN102101907A - 二酚基丙烷甲醛树脂及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明是二酚基丙烷甲醛树脂及其制作方法，其特征是各组分物包括二酚基丙烷、甲醛、尿素或三聚氰胺、催化剂、溶剂余量。优点：该二酚基丙烷甲醛树脂既可以压制成胶合板，其平均胶合强度大于等于1.0MPa，甲醛释放量0.4mg/L以下，达到E0级标准；也可以制造中纤板，其内结合强度为0 80MPa以上，24小时吸水厚度膨胀率10.0％以下，还能耐沸水煮，沸水煮1小时后，其厚度膨胀率小于15％，另外，把它浸渍桑枝条或竹丝条压制成的重组木或重组竹，可耐沸水煮，在沸水中煮3小时后，其厚度膨胀率小于15％。由于不使用苯酚原料，因而产品中不含游离酚、而且游离甲醛的含量极低、环保性能好。

Description

二酚基丙烷甲醛树脂及其制作方法

技术领域：

本发明涉及的是一种二酚基丙烷甲醛树脂及其制作方法，属于二酚基丙烷甲醛树脂制作技术领域。

背景技术：

环氧树脂是用途最广泛的树脂之一，但该树脂在制造过程及使用过程中一般都要使用有机溶剂，因此，在生产和使用该树脂时环境污染在所难免。现在有的环氧树脂虽然能改变成乳液环氧树脂，但效果并不如意，而且不是所有的环氧树脂都能改变成乳液环氧树脂。另外，近来在我国南方盛产竹子的地区，竹材人造板十分发达，产品种类繁多，其中重组竹地板非常受消费者欢迎，生产重组竹所需要的胶粘剂都是酚醛树脂，而酚醛树脂的颜色较深，无法生产本色的重组竹。环氧树脂虽然颜色浅黄，但又不是水溶性的，无法使用。二酚基丙烷一般是生产环氧树脂的原料，它和环氧氯丙烷反应生成环氧树脂。环氧氯丙烷是和二酚基丙烷的两个酚羟基反应，生成线型树脂，在交联剂的作用下生成热固性树脂。从二酚基丙烷的化学结构来看它应该能和甲醛反应，它有两个酚羟基，酚羟基的邻位有四个活性位子，因此理论上1摩尔的二酚基丙烷可以和四摩尔的甲醛反应，生成二、三、四羟甲基二酚基丙烷，进一步反应生成二酚基丙烷甲醛树脂。由于它的化学结构和酚醛树脂树脂相类似，二酚基苯烷甲醛树脂的性质应该和酚醛树脂基本相同。由于它颜色浅、不存在游离酚等有害物质，这也是酚醛树脂不能与之相比的。

发明内容：

本发明提供的是一种以工业原料二酚基丙烷和甲醛为主要原料，所生产出的二酚基丙烷甲醛树脂、制作方法及其在胶粘剂、塑料、涂料等方面的应用。用该树脂作胶粘剂能符合国家I类胶标准，可取代部分酚醛树脂胶，而且该树脂胶中不含游离酚、游离甲醛的含量极低、环保性能好、颜色浅，这也是酚醛树脂一直无法解决的难题。二酚基丙烷甲醛树脂是一种斩新的树脂。

本发明的技术解决方案：二酚基丙烷甲醛树脂，其特征是各组分物含量以重量百分比计算为：二酚基丙烷12-30wt％，重量浓度为37％的甲醛15-35wt％，尿素或三聚氰胺0-15wt％，催化剂1-5wt％，溶剂余量，所制得的二酚基丙烷甲醛树脂的固含量为20-60wt％，以涂4杯(25℃)测定的粘度为14-80秒。

所述二酚基丙烷是工业级二酚基丙烷或者二酚基丙烷的下脚料；所述甲醛重量浓度可从15-50％；尿素是工业级尿素，粉末状或颗粒状，三聚氰胺为工业级，粉末状；

所述催化剂是氢氧化钠或氢氧化镁或氢氧化锌或氢氧化铵或氢氧化钡或氢氧化钾；

所述溶剂是水或乙醇或乙醇水溶液。

二酚基丙烷甲醛树脂的制作方法，其特征在于：它包含以下步骤：

一、各组分物的含量比例以重量百分比计算为：二酚基丙烷12-25wt％重量浓度为37％的甲醛15-35wt％，尿素或三聚氰胺0-15wt％，催化剂1-5wt％；溶剂余量；

二、将催化剂制成溶液：氢氧化钠、氢氧化钾可配成各种浓度的溶液，30％(重量)或50％(重量)的溶液，氢氧化钡或氢氧化镁(锌)不一定要制成溶液，可以粉末状添加；

三、首先将二酚基丙烷、重量浓度为37％的甲醛、溶剂放入反应锅中，搅拌均匀；

四、在反应锅中加入催化剂溶液使之在50℃-90℃的温度下反应0.5-2小时，冷却至40℃以下即成二酚基丙烷甲醛树脂，该树脂的固含量为20-60wt％，以涂4杯(25℃)测定的粘度为：14-80秒。

本发明的优点：此种二酚基丙烷甲醛树脂既可以压制成胶合板，其平均胶合强度大于等于1.0MPa(按I类胶合板标准测定)甲醛释放量0.4mg/L以下，达到E₀级标准；也可以制造中纤板，其内结合强度为0 80MPa以上，24小时吸水厚度膨胀率10.0％以下，还能耐沸水煮，沸水煮1小时后，其厚度膨胀率小于15％，这是普通中纤板所不及的。另外，把它浸渍桑枝条或竹丝条压制成的重组木或重组竹，可耐沸水煮，在沸水中煮3小时后，其厚度膨胀率小于15％。由于不使用苯酚原料，因而产品中不含游离酚、而且游离甲醛的含量极低、环保性能好。用该树脂压制的纸质板和玻璃纤维板，其强度和绝缘性能都很好。用它还可以制造人造大理石。

具体实施方式：

实施例1：一种二酚基丙烷甲醛树脂及其制作方法：

按以下组分重量称取各组分物(重量单位克或公斤)：

二酚基丙烷(95％)683克，含量50％的甲醛700克，30％烧碱131克，水100克，把除去烧碱溶液外的其他原料加入反应瓶中，搅拌均匀后，加入30％烧碱溶液，在50℃的温度下反应1.5小时，升温至90℃反应0.5小时后，冷却至40℃后即为二酚基丙烷甲醛树脂，该树脂的固含量为60.3％，粘度以涂4杯(25℃)测定为80秒，用它压制杨木胶合板(温度：130℃，单位压力：1MPa，时间：70S/mm单板厚)，其平均胶合强度1.0MPa(按I类胶合板标准测定)甲醛释放量0.4mg/L(用干燥器法)，达到E₀级标准。

实施例2：一种二酚基丙烷甲醛树脂及其制作方法：按比例称取下列各组分物质：二酚基丙烷(95％)106.5克，37％浓度工业甲醛107.9克，烧碱8.85克，水107.9克，尿素50克。把烧碱溶于水中配成30％的浓度冷却后备用；将二酚基丙烷、甲醛、水加入反应瓶中，搅匀后，加入烧碱溶液，升温至85℃反应1小时至终点后，加入尿素搅拌均匀后冷却至40℃出料。该树脂即为二酚基丙烷甲醛树脂，该树脂的固含量44.5％，以涂4杯(25℃)测定的粘度为：21秒，将此种二酚基丙烷甲醛树脂浸渍桑枝条或竹丝条压制成的重组木，可耐沸水煮，在沸水中煮3小时后，其厚度膨胀率12.1％。

实施例3：一种二酚基丙烷甲醛树脂及其制作方法：按比例称取下列各组分物质：二酚基丙烷(95％)140克，重量浓度37％工业甲醛180克，重量浓度30％烧碱溶液62.2克，水71.7克，尿素60克，氢氧化钡0.14克。把二酚基丙烷、重量浓度37％工业甲醛、水、氢氧化钡加入反应瓶中，搅匀后升温至55℃并保温30分钟，再冷却至40℃加入烧碱溶液溶，在不断搅拌下缓慢升温至90℃反应1小时至终点，然后加入尿素，搅匀后冷却至40℃后出料。该物质即为二酚基丙烷甲醛树脂。该树脂的固含量48.4％，粘度以涂4杯(25℃)测定为：25秒。将此种树脂压制杨木胶合板，其平均胶合强度0.85MPa(按I类胶合板标准测定)甲醛释放量0.35mg/L(干燥器法)，达到E₀级标准。将该树脂压制纸质板和玻璃纤维板，其强度和绝缘性能也很好。

实施例4：一种二酚基丙烷甲醛树脂及其制作方法：按比例称取下列各组分物质：二酚基丙烷(95％)300克，重量浓度37％工业甲醛300克，氨水(20％)250克，乙醇565克，30％氢氧化钠50克，把二酚基丙烷(全部)、乙醇(165克)、氨水加入反应瓶中，搅匀后，加入37％浓度工业甲醛300克，在搅拌下升温至75℃的温度下反应，接着加30％烧碱溶液50克反应30分钟至终点，冷却至40℃后加乙醇400克。即为二酚基丙烷甲醛树脂，该树脂的固含量20.3％，粘度以涂4杯(25℃)测定为：14秒。将此种二酚基丙烷甲醛树脂浸渍牛皮纸(上胶量100％)，在130℃下压制固化后，可耐沸水煮，在沸水中煮2小时后，其厚度膨胀率1.5％，而且柔软性好。

实施例5：一种二酚基丙烷甲醛树脂及其制作方法：按比例称取下列各组分物质：二酚基丙烷(95％)900克，重量浓度37％工业甲醛1229克，30％氢氧化钠253克，三聚氰胺100克，水900克，把二酚基丙烷、重量浓度37％工业甲醛、水加入反应瓶中，搅匀后，再加入烧碱溶液溶，在不断搅拌下升温至90℃反应1小时至终点，然后加入三聚氰胺，搅匀后冷却至40C后出料。该物质即为二酚基丙烷甲醛树脂。该树脂的固含量42.2％，粘度以涂4杯(25℃)测定为：25秒。

在上述各实施例中：所述二酚基丙烷是工业级的二酚基丙烷或是二酚基丙烷下脚料；所述甲醛其浓度可从15-50％；尿素是工业级尿素，粉末状或颗粒状，三聚氰胺为工业级，粉末状；所述催化剂除采用氢氧化钠溶液外，还可以采用氢氧化镁或氢氧化锌或氢氧化钡或氢氧化铵(氨水)或氢氧化钾；所述溶剂是水或乙醇或乙醇水溶液。作为本发明各实施例的一种变换，所述的反应温度可以在50℃-90℃之间变化。

Claims (5)

1.二酚基丙烷甲醛树脂，其特征是各组分物含量以重量百分比计算为：二酚基丙烷12-30wt％，重量浓度为37％的甲醛15-35wt％，尿素或三聚氰胺0-15wt％，催化剂1-5wt％，溶剂余量，所制得的二酚基丙烷甲醛树脂的固含量为20-60wt％，以涂4杯(25℃)测定的粘度为14-80秒。

2.根据权利要求1所述的二酚基丙烷甲醛树脂，其特征是二酚基丙烷是工业级二酚基丙烷或者二酚基丙烷的下脚料；所述甲醛重量浓度从15-50wt％；尿素是工业级尿素，粉末状或颗粒状，三聚氰胺为工业级，粉末状；

3.根据权利要求1所述的二酚基丙烷甲醛树脂，其特征是催化剂是氢氧化钠或氢氧化镁或氢氧化锌或氢氧化铵或氢氧化钡或氢氧化钾。

4.根据权利要求1所述的二酚基丙烷甲醛树脂，其特征是所述溶剂是水、乙醇或乙醇水溶液。

5.根据权利要求1所述的二酚基丙烷甲醛树脂的制作方法，其特征在于：该方法包含以下步骤：

一、各组分物的含量比例以重量百分比计算为：二酚基丙烷12-25wt％重量浓度为37％的甲醛15-35wt％，尿素或三聚氰胺0-15wt％，催化剂1-5wt％；溶剂余量；

二、将催化剂制成溶液：氢氧化钠、氢氧化钾可配成各种浓度的溶液，30％(重量)或50％(重量)的溶液，氢氧化钡或氢氧化镁(锌)不一定要制成溶液，可以粉末状添加；

三、首先将二酚基丙烷、重量浓度为37％的甲醛、溶剂放入反应锅中，搅拌均匀；

四、在反应锅中加入催化剂溶液使之在50℃-90℃的温度下反应0.5-2小时，冷却至40℃以下即成二酚基丙烷甲醛树脂，该树脂的固含量为20-60wt％，以涂4杯(25℃)测定的粘度为：14-80秒。