CN102432789A - 湿帘纸用酚醛树脂及其制备方法和湿帘纸的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种湿帘纸用酚醛树脂及其制备方法，该方法包括以下步骤：将苯酚、甲醛、三聚氰胺和碱混合，缩聚反应后得到中间树脂，所述苯酚和甲醛的摩尔比为1∶(2～4)，所述苯酚与三聚氰胺的重量比为100∶(10～50)，所述苯酚与碱的重量比为100∶(2～8)；将所述中间树脂降温至40℃以下，得酚醛树脂。本发明加入三聚氰胺代替部分苯酚来合成酚醛树脂，由于三聚氰胺在中性或微碱性情况下与甲醛缩合生成羟甲基三聚氰胺，进而生成良好的耐水性和挺度的三聚氰胺甲醛树脂，从而提高了制备的酚醛树脂的挺度和耐水性。由于三聚氰胺的成本较低，因此，本发明提供的制备方法降低了酚醛树脂的生产成本并提高了酚醛树脂的性能。

Description

湿帘纸用酚醛树脂及其制备方法和湿帘纸的制备方法

技术领域

本发明涉及酚醛树脂技术领域，更具体地说，涉及一种湿帘纸用酚醛树脂及其制备方法和湿帘纸的制备方法。

背景技术

湿帘纸，别名水帘纸，呈蜂窝结构，是各种湿帘设备所需要的重要组成部件，例如，降温系统中的“湿帘-负压风机”由多孔湿帘纸、水循环系统和风扇组成，在降温系统的工作过程中，未饱和的空气流经多孔、湿润的湿帘纸表面时，大量水分蒸发，空气中由温度体现的显热转化为蒸发潜热，从而降低空气自身的温度，风扇抽风时将经过湿帘降温的冷空气源源不断的引入室内，从而达到降温效果。并且，由于湿帘纸具有吸水、耐水、扩散速度快，效能持久等特点，很适合用于调节室内湿度，可在在增湿系统中作为增湿介质，用于种植园、温室及其他某些对湿度要求较高的特殊行业。此外，湿帘纸还具有通风透气和耐腐蚀性能，对空气中的污尘具有极好的过滤作用，是无毒无味、洁净增湿、给氧降温的环保材料，因此湿帘纸可作为空气净化和过滤的介质使用。

湿帘纸主要由原纸加工生产而成，生产流程主要包括上浆、烘干、压制瓦楞、定型、上胶、固化、切片、修磨和去味等，其具体制备过程为：将原纸在酚醛树脂液中浸渍后高温固化，利用酚醛树脂固化后挺度高、耐水性强的特点，使湿帘纸的性能有大幅度的提高。目前，湿帘纸用酚醛树脂的合成工艺一般是：苯酚和甲醛在碱性催化剂的条件下，恒温反应至一定的粘度范围，从而得到湿帘纸用酚醛树脂。但是，由于苯酚的价格较高，导致湿帘纸用酚醛树脂的生产成本较高，并且，人们对湿帘纸的耐水性和挺度提出了更好的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种湿帘纸用酚醛树脂及其制备方法，该方法制备的湿帘纸用酚醛树脂具有良好的耐水性和挺度，并且降低了成本；另外，本发明还提供一种湿帘纸的制备方法。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种湿帘纸用酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：

将苯酚、甲醛、三聚氰胺和碱混合，缩聚反应后得到中间树脂，所述中间树脂的粘度为450～500cp/25℃，所述苯酚和甲醛的摩尔比为1∶(2～4)，所述苯酚与三聚氰胺的重量比为100∶(10～50)，所述苯酚与碱的重量比为100∶(2～8)；

将所述中间树脂降温至40℃以下，得酚醛树脂。

优选的，所述苯酚和甲醛的摩尔比为1∶3。

优选的，所述苯酚与三聚氰胺的重量比为100∶(30～40)。

优选的，所述苯酚与碱的重量比为100∶(3～5)。

优选的，所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾。

优选的，所述得到中间树脂的步骤具体为：

将苯酚和甲醛投入反应釜中，然后向所述反应釜中加入三聚氰胺和碱，缩聚反应后得到中间树脂。

优选的，所述得到中间树脂的步骤具体为：

将苯酚和三聚氰胺投入反应釜中，然后向所述反应釜中加入甲醛和碱，缩聚反应后得到中间树脂。

优选的，所述缩聚反应的反应温度为70℃。

本发明还提供一种上述制备方法制备的酚醛树脂。

相应的，本发明还提供一种湿帘纸的制备方法，包括以下步骤：

步骤a)将权利要求1～8任意一项所述的制备方法制备的酚醛树脂与水按重量比(1～2)∶(3～4)混合，得到混匀液；

步骤b)将原纸在所述混匀液中浸润，在60℃～70℃下烘10～15分钟，然后在150～160℃下烘25～35分钟；

步骤c)步骤b)得到的原纸在湿度为40％～50％的条件下放置3～4小时，得到湿帘纸。

本发明提供一种湿帘纸用酚醛树脂及其制备方法，该方法包括以下步骤：将苯酚、甲醛、三聚氰胺和碱混合，缩聚反应后得到中间树脂，所述中间树脂的粘度为450～500cp/25℃，所述苯酚和甲醛的摩尔比为1∶(2～4)，所述苯酚与三聚氰胺的重量比为100∶(10～50)，所述苯酚与碱的重量比为100∶(2～8)；将所述中间树脂降温至40℃以下，得酚醛树脂。与现有技术相比，本发明加入一定量的三聚氰胺代替部分苯酚来合成酚醛树脂，由于三聚氰胺在中性或微碱性情况下与甲醛缩合生成各种羟甲基三聚氰胺，并进一步生成良好的耐水性和挺度的三聚氰胺甲醛树脂，从而提高了制备的酚醛树脂的挺度和耐水性。并且，由于三聚氰胺的成本较低，因此，本发明提供的制备方法降低了酚醛树脂的生产成本并提高了酚醛树脂的性能。此外，本发明制备的酚醛树脂游离醛和游离酚含量极少，对生产环境和使用环境有很大的改善。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种湿帘纸用酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：

将苯酚、甲醛、三聚氰胺和碱混合，缩聚反应后得到中间树脂，所述中间树脂的粘度为450～500cp/25℃，所述苯酚和甲醛的摩尔比为1∶(2～4)，所述苯酚与三聚氰胺的重量比为100∶(10～50)，所述苯酚与碱的重量比为100∶(2～8)；

将所述中间树脂降温至40℃以下，得酚醛树脂。

本发明采用的碱优选为无机碱，更优选为碱金属的氢氧化物，更优选为氢氧化钠或氢氧化钾，最优选为氢氧化钠。另外，所述苯酚和甲醛的摩尔比优选为1∶(2.5～3.5)，更优选为1∶3；所述苯酚与三聚氰胺的重量比优选为100∶(30～40)，更优选为100∶(32～38)；所述苯酚与碱的重量比优选为100∶(3～5)，更优选为100∶(3.5～5)，更优选为100∶(3.5～4.5)；所述缩聚反应的反应温度优选为70～90℃，更优选为70～80℃，最优选为70℃。

作为一种优选实施方式，在酚醛树脂的制备过程中，以碱作为催化剂，苯酚与甲醛在一定温度下恒温发生缩聚反应，同时，三聚氰胺在中性或微碱性情况下，与甲醛缩合生成各种羟甲基三聚氰胺，并进一步生成三聚氰胺甲醛树脂，其中，pH值优选为8～10，更优选为8～9。上述苯酚与甲醛的反应过程具体为：

以碱作为催化剂，苯酚和甲醛首先反应生成羟甲基酚，由于羟甲基的影响，使酚核上的一个邻位和一个对位活化，这些活性当受到甲醛的攻击时生成邻位或对位的羟甲基酚，反应式如下：

由于甲醛过量，羟甲基酚还可以和甲醛发生加成反应，生成二元羟甲基苯酚以及三元羟甲基苯酚，反应式如下：

上述加成反应的产物是羟甲基酚和多元羟甲基酚的混合物，这些羟甲基酚与苯酚反应，或者相互之间发生反应生成线性结构的酚醛树脂，反应式如下：

本发明加入一定量的三聚氰胺代替部分苯酚来合成酚醛树脂，三聚氰胺(英文名：Melamine)是一种三嗪类含氮杂环有机化合物，简称三胺，俗称蜜胺、蛋白精，呈弱碱性，与甲醛生成的三聚氰胺甲醛树脂硬度比脲醛树脂高，不易燃，耐水、耐热，具有良好的性能，化学式如下：

本发明将三聚氰胺甲醛树脂用于制备湿帘纸用酚醛树脂，由于三聚氰胺在中性或微碱性情况下与甲醛缩合生成各种羟甲基三聚氰胺，并进一步生成三聚氰胺甲醛树脂，该树脂具有良好的耐水性和挺度，从而提高了制备的酚醛树脂的挺度和耐水性。由于三聚氰胺的成本较低，因此，本发明提供的制备方法降低了酚醛树脂的生产成本并提高了酚醛树脂的性能。此外，本发明制备的酚醛树脂游离醛和游离酚含量极少，对生产环境和使用环境有很大的改善。

作为一种优选实施方式，上述得到中间树脂的步骤优选为：将苯酚和甲醛投入反应釜中，然后向所述反应釜中加入三聚氰胺和碱，缩聚反应后得到中间树脂。同时，作为另外一种优选实施方式，上述得到中间树脂的步骤还可以为：将苯酚和三聚氰胺投入反应釜中，然后向所述反应釜中加入甲醛和碱，缩聚反应后得到中间树脂。

此外，本发明还提供一种湿帘纸的制备方法，包括以下步骤：

步骤a)将上述技术方案制备的酚醛树脂与水按重量比(1～2)∶(3～4)混合，得到混匀液；

步骤b)将原纸在所述混匀液中浸润，在60℃～70℃下烘10～15分钟，然后在150～160℃条件下烘25～35分钟；

步骤c)步骤b)得到的原纸在湿度为40％～50％的条件下放置3～4小时，得到湿帘纸。

在上述步骤b)具体为：将原纸在所述混匀液中浸润，在60℃下烘10～15分钟，然后在150下烘25～35分钟。

本发明采用三聚氰胺来部分代替酚制备得到酚醛树脂，然后以该酚醛树脂为原料制备湿帘纸，采用该方法制备的湿帘纸具有良好的耐水性和挺度，并且在提升了产品性能的同时降低了湿帘纸的生产成本。

为了进一步说明本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明实施例中采用的化学试剂均为市购。

实施例1

将苯酚940克(10mol)，三聚氰胺188克，2630克浓度为37％甲醛溶液加入反应釜混合，然后加入氢氧化钠(含量96％)37.6克，升温至70℃恒温至树脂粘度为450～500cp/25℃，迅速降温至40℃以下，得到酚醛树脂液。

实施例2

将苯酚940克(10mol)，三聚氰胺376克，2630克浓度为37％甲醛溶液加入反应釜混合，然后加入氢氧化钠(含量96％)37.6克，升温至70℃恒温至树脂粘度为450～500cp/25℃，迅速降温至40℃以下，得到酚醛树脂液。

实施例3

将苯酚940克(10mol)，三聚氰胺306克，2710克浓度为37％甲醛溶液加入反应釜混合，然后加入氢氧化钠(含量96％)37.6克，升温至70℃恒温至树脂粘度为450～500cp/25℃，迅速降温至40℃以下，得到酚醛树脂液。

实施例4

将苯酚940克(10mol)，三聚氰胺289克，2570克浓度为37％甲醛溶液加入反应釜混合，然后加入氢氧化钾(含量82％)44.0克，升温至70℃恒温至树脂粘度为450～500cp/25℃，迅速降温至40℃以下，得到酚醛树脂液。

实施例5

将苯酚940克(10mol)，三聚氰胺402.9克，2628克浓度为37％甲醛溶液加入反应釜混合，然后加入氢氧化钠(含量96％)37.6克，升温至70℃恒温至树脂粘度为450～500cp/25℃，迅速降温至40℃以下，得到酚醛树脂液。

比较例1

将苯酚940克(10mol)，1621克浓度为37％甲醛溶液加入反应釜混合，然后加入氢氧化钠(含量96％)37.6克，升温至70℃恒温至树脂粘度为30～50cp/25℃，迅速降温至40℃以下，得到酚醛树脂液。

实施例6～11

将实施例1～5和比较例1合成的酚醛树脂制备湿帘纸

1)分别将实施例1～5和比较例1酚醛树脂和水按1∶3的比例混匀，得到混匀液；

2)将原纸在所述混匀液中浸润；

3)将浸润后的原纸置于60℃条件下烘10分钟；

4)将纸张置于150℃条件下烘30分钟；

5)将原纸取出放于温度为25℃、湿度为50％的恒温恒湿箱3小时，得到湿帘纸。

对以上制备的湿帘纸进行性能测定，测定方法按照纸和纸板挺度的测定方法GB/T2679.3-1996进行，结果如下表1：

表1湿帘纸的性能检测

项目	浸胶量％	挺度(mN·m)
			实施例6	20.7	19.8
实施例7	20.2	19.6
			实施例8	20.4	19.7
实施例9	20.5	19.5
			实施例10	20.6	19.7

实施例11

20.5

19.3

从表1中湿帘纸性能检测数据可看出，本发明制得的酚醛树脂制成的湿帘纸在挺度上比现有常规的酚醛树脂好，也就是说本发明制得的酚醛树脂性能满足现有湿帘纸的使用要求。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种湿帘纸用酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：

将苯酚、甲醛、三聚氰胺和碱混合，缩聚反应后得到中间树脂，所述中间树脂的粘度为450～500cp/25℃，所述苯酚和甲醛的摩尔比为1∶(2～4)，所述苯酚与三聚氰胺的重量比为100∶(10～50)，所述苯酚与碱的重量比为100∶(2～8)；

将所述中间树脂降温至40℃以下，得酚醛树脂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述苯酚和甲醛的摩尔比为1∶3。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述苯酚与三聚氰胺的重量比为100∶(30～40)。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述苯酚与碱的重量比为100∶(3～5)。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述得到中间树脂的步骤具体为：

将苯酚和甲醛投入反应釜中，然后向所述反应釜中加入三聚氰胺和碱，缩聚反应后得到中间树脂。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述得到中间树脂的步骤具体为：

将苯酚和三聚氰胺投入反应釜中，然后向所述反应釜中加入甲醛和碱，缩聚反应后得到中间树脂。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述缩聚反应的反应温度为70℃。

9.权利要求1～8任意一项所述的制备方法制备的酚醛树脂。

10.一种湿帘纸的制备方法，包括以下步骤：

步骤a)将权利要求1～8任意一项所述的制备方法制备的酚醛树脂与水按重量比(1～2)∶(3～4)混合，得到混匀液；

步骤b)将原纸在所述混匀液中浸润，在60℃～70℃下烘10～15分钟，然后在150～160℃下烘25～35分钟；

步骤c)步骤b)得到的原纸在湿度为40％～50％的条件下放置3～4小时，得到湿帘纸。