CN106750065A - 一种改性酚醛树脂胶黏剂 - Google Patents

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马韵升
柳金章
刘鹏
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赵明雷
刘振学
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于钧宇
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Abstract

本发明属于酚醛树脂领域，尤其涉及一种改性酚醛树脂胶黏剂。该改性酚醛树脂胶黏剂按照以下方法制备得到：苯酚、甲醛、碱和改性剂加热反应，得到改性酚醛树脂胶黏剂；所述改性剂包括氰胺化合物、桐油酸酯、氧化淀粉和单宁中的多种。本发明通过在酚醛树脂胶粘剂的制备过程中添加多种特定改性剂，可是明显降低制得的胶黏剂中的游离酚、醛残留量，同时显著提高胶黏剂的胶粘强度。实验结果表明，本发明提供的胶黏剂的游离醛含量低于0.3wt％，游离酚含量低于4wt％，粘结强度高于3MPa。

Description

一种改性酚醛树脂胶黏剂
技术领域
本发明属于酚醛树脂领域，尤其涉及一种改性酚醛树脂胶黏剂。
背景技术
我国是一个森林资源紧缺的国家，森林资源非常宝贵，木材供需存在较大的矛盾。据海关统计，2016年一季度，我国共进口原木1100万立方米。在我国森林资源严重不足的情况下，我国全面实施天然林资源保护工程后，木材供给结构发生了根本性变化，利用速生材、低质材、小径材、间伐材以及非木材植物纤维为原料制造的重组木代替传统的大径级木材资源已是大势所趋。
重组木是在不打乱木材纤维排列方向、保留木材基本特性的前提下，将木材碾压成木束后胶合制成的一种强度高、规格大、具有天然木材纹理结构的人造木材。在重组木的制备过程中，需要使用大量的胶黏剂对木束进行胶合，因此胶黏剂的性能优劣直接影响着重组木的品质，而酚醛树脂胶粘剂由于具有胶接性能好、耐水、耐热、耐化学性等优点，在重组木制造领域得以广泛应用。酚醛树脂胶黏剂可由苯酚和甲醛在碱催化下反应得到，但这样制得的酚醛树脂胶黏剂中会残留大量的游离酚和游离醛，且胶黏剂的粘结强度较低。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种改性酚醛树脂胶黏剂，本发明提供的改性酚醛树脂胶黏剂的游离酚、醛残留量低，且粘结强度较高。
本发明提供了一种改性酚醛树脂胶黏剂，按照以下方法制备得到：
苯酚、甲醛、碱和改性剂加热反应，得到改性酚醛树脂胶黏剂；
所述改性剂包括氰胺化合物、桐油酸酯、氧化淀粉和单宁中的多种。
优选的，所述氰胺化合物包括双氰胺和/或三聚氰胺。
优选的，所述桐油酸酯包括桐油酸三甘油酯、桐油酸甘油二酯和桐油酸甘油单酯中的一种或多种。
优选的，所述苯酚和氰胺化合物的摩尔比为(20～50)：(1～15)。
优选的，所述苯酚与桐油酸酯的摩尔比为(20～50)：(2～10)。
优选的，所述氧化淀粉在反应体系中的含量≤5wt％。
优选的，所述苯酚与单宁的摩尔比为(20～50)：(2～10)。
优选的，所述苯酚、甲醛和碱的摩尔比为(20～50)：(40～70)：(4～10)。
优选的，所述反应的温度为40～60℃。
优选的，所述反应的时间为2～10h。
与现有技术相比，本发明提供了一种改性酚醛树脂胶黏剂，按照以下方法制备得到：苯酚、甲醛、碱和改性剂加热反应，得到改性酚醛树脂胶黏剂；所述改性剂包括氰胺化合物、桐油酸酯、氧化淀粉和单宁中的多种。本发明通过在酚醛树脂胶粘剂的制备过程中添加多种特定改性剂，可是明显降低制得的胶黏剂中的游离酚、醛残留量，同时显著提高胶黏剂的胶粘强度。实验结果表明，本发明提供的胶黏剂的游离醛含量低于0.3wt％，游离酚含量低于4wt％，粘结强度高于3MPa。
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做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。
本发明提供了一种改性酚醛树脂胶黏剂，按照以下方法制备得到：
苯酚、甲醛、碱和改性剂加热反应，得到改性酚醛树脂胶黏剂；
所述改性剂包括氰胺化合物、桐油酸酯、氧化淀粉和单宁中的多种。
本发明提供的胶黏剂由苯酚、甲醛、碱和改性剂加热反应制成。其中，所述碱包括但不限于氢氧化钠和/或氢氧化钾。所述改性剂包括氰胺化合物、桐油酸酯、氧化淀粉和单宁中的多种，具体可包括氰胺化合物、桐油酸酯、氧化淀粉和单宁中的两种、三种或四种。在本发明中，所述氰胺化合物包括但不限于双氰胺和/或三聚氰胺；所述桐油酸酯包括但不限于桐油酸三甘油酯、桐油酸甘油二酯和桐油酸甘油单酯中的一种或多种；所述氧化淀粉的干燥减量优选≤15％；所述氧化淀粉的羧基含量优选≤1.1g/100g。
在本发明中，所述苯酚、甲醛和碱的摩尔比优选为(20～50)：(40～70)：(4～10)，更优选为(30～40)：(50～60)：(6～8)；所述苯酚和氰胺化合物的摩尔比优选为(20～50)：(1～15)，更优选为(30～40)：(6～15)，最优选为(30～40)：(9～11)；所述苯酚与桐油酸酯的摩尔比优选为(20～50)：(2～10)，更优选为(30～40)：(5～7)，最优选为(30～40)：(5～6)；所述氧化淀粉在反应体系中的含量优选≤5wt％，更优选为3～5wt％；所述苯酚与单宁的摩尔比优选为(20～50)：(2～10)，更优选为(30～40)：(5～7)，最优选为(30～40)：(5～6)。
在本发明中，所述苯酚、甲醛、碱和改性剂加热反应的温度优选为40～60℃，更优选为50～55℃；所述反应的时间优选为2～10h，更优选为5～6h。反应结束后，即得改性酚醛树脂胶黏剂。
本发明通过在酚醛树脂胶粘剂的制备过程中添加多种特定改性剂，可是明显降低制得的胶黏剂中的游离酚、醛残留量，同时显著提高胶黏剂的胶粘强度。实验结果表明，本发明提供的胶黏剂的游离醛含量低于0.3wt％，游离酚含量低于4wt％，粘结强度高于3MPa。
为更清楚起见，下面通过以下实施例进行详细说明。
实施例1
1)准备原料：
名称 用量
苯酚 30摩尔份
甲醛 60摩尔份
氢氧化钠 6摩尔份
三聚氰胺 15摩尔份
桐油酸三甘油酯 10摩尔份
2)制备改性胶黏剂
将上述4种原料加入到反应釜里，控温50℃。反应5h，得到改性胶黏剂。
实施例2
1)准备原料：
2)制备改性胶黏剂
将上述4种原料加入到反应釜里，控温50℃。反应5h，得到改性胶黏剂。
实施例3
1)准备原料：
名称 用量
苯酚 30摩尔份
甲醛 60摩尔份
氢氧化钠 6摩尔份
三聚氰胺 15摩尔份
单宁 10摩尔份
2)制备改性胶黏剂
将上述4种原料加入到反应釜里，控温50℃。反应5h，得到改性胶黏剂。
实施例4
1)准备原料：
名称 用量
苯酚 30摩尔份
甲醛 60摩尔份
氢氧化钠 6摩尔份
桐油酸三甘油酯 10摩尔份
单宁 10摩尔份
2)制备改性胶黏剂
将上述4种原料加入到反应釜里，控温50℃。反应5h，得到改性胶黏剂。
实施例5
1)准备原料：
2)制备改性胶黏剂
将上述4种原料加入到反应釜里，控温50℃。反应5h，得到改性胶黏剂。
实施例6
1)准备原料：
2)制备改性胶黏剂
将上述4种原料加入到反应釜里，控温50℃。反应5h，得到改性胶黏剂。
实施例7
1)准备原料：
2)制备改性胶黏剂
将上述5种原料加入到反应釜里，控温50℃。反应5h，得到改性胶黏剂。
实施例8
1)准备原料：
名称 用量
苯酚 30摩尔份
甲醛 60摩尔份
氢氧化钠 6摩尔份
三聚氰胺 11摩尔份
桐油酸三甘油酯 7摩尔份
单宁 7摩尔份
2)制备改性胶黏剂
将上述5种原料加入到反应釜里，控温50℃。反应5h，得到改性胶黏剂。
实施例9
1)准备原料：
2)制备改性胶黏剂
将上述5种原料加入到反应釜里，控温50℃。反应5h，得到改性胶黏剂。
实施例10
1)准备原料：
2)制备改性胶黏剂
将上述5种原料加入到反应釜里，控温50℃。反应5h，得到改性胶黏剂。
实施例11
1)准备原料：
2)制备改性胶黏剂
将上述6种原料加入到反应釜里，控温50℃。反应5h，得到改性胶黏剂。
对比例1
1)准备原料：
2)制备改性胶黏剂
将上述3种原料加入到反应釜里，控温50℃。反应5h，得到改性胶黏剂。
对比例2
1)准备原料：
名称 用量
苯酚 30摩尔份
甲醛 60摩尔份
氢氧化钠 6摩尔份
桐油酸三甘油酯 25摩尔份
2)制备改性胶黏剂
将上述3种原料加入到反应釜里，控温50℃。反应5h，得到改性胶黏剂。
对比例3
1)准备原料：
2)制备改性胶黏剂
将上述3种原料加入到反应釜里，控温50℃。反应5h，得到改性胶黏剂。
对比例4
1)准备原料：
2)制备改性胶黏剂
将上述3种原料加入到反应釜里，控温50℃。反应5h，得到改性胶黏剂。
实施例12
分别检测实施例1～11和对比例1～4制得的改性胶黏剂中的游离醛、酚含量和粘结强度(参照GB/T 14074-2006进行胶粘强度检测)，结果如表1所示：
表1性能效果测试表
项目 游离醛(wt％) 游离酚(wt％) 粘结强度(MPa)
实施例1 0.3 2 3
实施例2 0.25 3.9 4.5
实施例3 0.28 3.1 4
实施例4 0.26 1.5 3.9
实施例5 0.27 3 3.1
实施例6 0.25 2.6 3.5
实施例7 0.21 2.8 3.8
实施例8 0.28 1.1 4.1
实施例9 0.24 1.9 6.7
实施例10 0.21 2 5.8
实施例11 0.23 1.8 5.1
对比例1 0.25 5 2.4
对比例2 0.9 2 2
对比例3 0.3 5 3.2
对比例4 1.1 2.3 3
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种改性酚醛树脂胶黏剂，按照以下方法制备得到：
苯酚、甲醛、碱和改性剂加热反应，得到改性酚醛树脂胶黏剂；
所述改性剂包括氰胺化合物、桐油酸酯、氧化淀粉和单宁中的多种。
2.根据权利要求1所述的胶黏剂，其特征在于，所述氰胺化合物包括双氰胺和/或三聚氰胺。
3.根据权利要求1所述的胶黏剂，其特征在于，所述桐油酸酯包括桐油酸三甘油酯、桐油酸甘油二酯和桐油酸甘油单酯中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的胶黏剂，其特征在于，所述苯酚和氰胺化合物的摩尔比为(20～50)：(1～15)。
5.根据权利要求1所述的胶黏剂，其特征在于，所述苯酚与桐油酸酯的摩尔比为(20～50)：(2～10)。
6.根据权利要求1所述的胶黏剂，其特征在于，所述氧化淀粉在反应体系中的含量≤5wt％。
7.根据权利要求1所述的胶黏剂，其特征在于，所述苯酚与单宁的摩尔比为(20～50)：(2～10)。
8.根据权利要求1所述的胶黏剂，其特征在于，所述苯酚、甲醛和碱的摩尔比为(20～50)：(40～70)：(4～10)。
9.根据权利要求1～8任一项所述的胶黏剂，其特征在于，所述反应的温度为40～60℃。
10.根据权利要求9所述的胶黏剂，其特征在于，所述反应的时间为2～10h。
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