CN107325245A - 用于竹材层积材的酶解木质素基酚醛树脂 - Google Patents

用于竹材层积材的酶解木质素基酚醛树脂 Download PDF

Info

Publication number
CN107325245A
CN107325245A CN201710690082.0A CN201710690082A CN107325245A CN 107325245 A CN107325245 A CN 107325245A CN 201710690082 A CN201710690082 A CN 201710690082A CN 107325245 A CN107325245 A CN 107325245A
Authority
CN
China
Prior art keywords
grams
phenolic resin
enzymolysis xylogen
base phenolic
minutes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710690082.0A
Other languages
English (en)
Inventor
李年存
高旭峰
李曌君
张仲凤
张明龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201710690082.0A priority Critical patent/CN107325245A/zh
Publication of CN107325245A publication Critical patent/CN107325245A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G14/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00
    • C08G14/02—Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00 of aldehydes
    • C08G14/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00 of aldehydes with phenols
    • C08G14/12—Chemically modified polycondensates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G14/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00
    • C08G14/02—Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00 of aldehydes
    • C08G14/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00 of aldehydes with phenols
    • C08G14/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00 of aldehydes with phenols and monomers containing hydrogen attached to nitrogen
    • C08G14/08—Ureas; Thioureas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J161/00—Adhesives based on condensation polymers of aldehydes or ketones; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J161/34—Condensation polymers of aldehydes or ketones with monomers covered by at least two of the groups C09J161/04, C09J161/18 and C09J161/20

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

本发明提供了用于竹材层积材的酶解木质素基酚醛树脂，通过以下方法制备：将苯酚75‑80克加入容器并在55‑60℃的水浴锅中开始升温，依次将甲醛溶液60‑64克、碱液6.0‑6.5克、酶解木质素75‑80克和水145克加入所述容器，并升温至80℃，然后保温反应75‑80分钟；分两次再加入甲醛溶液，每次加入45‑48克，反应55‑60分钟后，降温至65‑70℃；然后再次加入碱溶液22‑25克，并且加入尿素12.0‑12.8克，在65‑70℃条件下保温反应38‑40分钟；冷却降温至45℃出料，制备得到酶解木质素基酚醛树脂。在制备竹材层积材之后，甲醛释放量小于0.12毫克/升，远优于国标E1级水平。

Description

用于竹材层积材的酶解木质素基酚醛树脂
技术领域
本发明的实施例涉及用于竹材层积材的酶解木质素基酚醛树脂。
背景技术
酚醛树脂为竹材胶粘剂三大胶种(脲醛树脂、酚醛树脂及三聚氰胺树脂)之一，三种胶粘剂以各自的特点和优势广泛应用于竹材加工行业，其主要原材料都来自不可再生的石油化工产品，随着人们对资源短缺危机和环境污染日益严重担忧的意识不断增强，使竹材加工行业用酚醛树脂胶粘剂(室外材必须采用)的扩大生产和拓展应用领域受到价格上扬与污染督控的严重挑战。酶解木质素来源于可再生的植物秸秆发酵后所剩残渣中提取的木质素，由于木质素本身是天然的酚类物质而具有苯酚的性质，且酶解木质素比较好的保留了木质素的化学活性，富含酚羟基，使用其可以部分代替昂贵且有毒的苯酚合成酚醛树脂胶粘剂，因此大力开展木质素酚醛树脂胶粘剂的制造工艺研究和应用研究是酚醛树脂的发展趋势，具有重要的社会效益和显著的经济效益。
发明内容
本发明提供了一种用于竹材层积材的酶解木质素基酚醛树脂，用于竹材层积材的酶解木质素基酚醛树脂通过以下方法制备得到：将苯酚75-80克加入容器并在55-60℃的水浴锅中开始升温，依次将甲醛溶液60-64克、碱液6.0-6.5克、酶解木质素75-80克和水145克加入所述容器，并升温至80℃，然后保温反应75-80分钟；分两次再加入甲醛溶液，每次加入45-48克，反应55-60分钟后，降温至65-70℃；然后再次加入碱溶液22-25克，并且加入尿素8-9克，在65-70℃条件下保温反应38-40分钟；冷却降温至45℃出料，制备得到酶解木质素基酚醛树脂。
在上述用于竹材层积材的酶解木质素基酚醛树脂中，其中，所述容器为三口烧瓶。
在上述用于竹材层积材的酶解木质素基酚醛树脂中，其中，所述苯酚的纯度为98％。
在上述用于竹材层积材的酶解木质素基酚醛树脂中，其中，所述甲醛溶液的质量浓度为37％。
在上述用于竹材层积材的酶解木质素基酚醛树脂中，其中，所述碱液为氢氧化钠溶液，所述碱液中的氢氧化钠的质量浓度为50％。
由上可知，本发明制备得到的酶解木质素基酚醛树脂胶黏剂在用于制备竹材层积材之后，甲醛释放量小于0.12毫克/升，远优于国标E1级(≤1.5毫克/升)水平。此外，板材的胶合强度也远高于国标I类胶合强度，均大于4倍。此外，使用了废弃物植物秸秆发酵制成酶解木质素变废为宝，所制成的酚醛树脂胶黏剂成本降低46％，而且有利于环境保护，并产生了巨大的经济效益。
具体实施方式
下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
为了均匀地进行加热，本发明采用水浴锅，首先将集热式恒温加热磁力搅拌器水浴锅升温至55-60℃；之后将融化的苯酚(苯酚的纯度为98％)75-80克加入三口烧瓶并在55-60℃的水浴锅中开始升温，依次缓慢地(约15-20分钟，过急或同时加入容易产生副反应)将甲醛溶液(质量浓度为37％)60-64克、碱液(氢氧化钠的质量浓度为50％)6.0-6.5克、酶解木质素75-80克和水145克加入三口烧瓶，并升温至80℃，然后保温反应75-80分钟；分两次缓慢地(每次约3分钟)加入第二、第三批甲醛溶液(浓度为37％)各45-48克反应55-60分钟后，降温至65-70℃；然后缓慢地(约3分钟)加入第二批碱溶液(氢氧化钠的质量浓度为50％)22-25克，以及加入尿素8-9克，在65-70℃条件下保温反应38-40分钟；最后冷却降温至45℃出料，制备得到酶解木质素基酚醛树脂胶黏剂。
通过本领域常用的方法测量制备得到的酶解木质素基酚醛树脂胶黏剂的pH和游离甲醛的量。此外，将得到的酶解木质素基酚醛树脂胶黏剂用于制备竹材层积材，并测定板材胶合强度和甲醛释放量。
实施例1
1)将集热式恒温加热磁力搅拌器水浴锅升温至60℃；
2)将融化的苯酚(苯酚的纯度为98％)80克加入三口烧瓶并在水浴锅中开始升温，依次缓慢地(约15分钟)将甲醛溶液(浓度为37％)64克、碱液(氢氧化钠的质量浓度为50％)6.5克、酶解木质素80克和水145克加入三口烧瓶，并升温至80℃，然后保温反应80分钟；
3)分两次缓慢地(每次约3分钟)加入第二、第三批甲醛溶液(浓度37％)各48克反应60分钟后，降温至70℃；
4)然后缓慢地(约3分钟)加入第二批碱溶液(氢氧化钠的质量浓度为50％)25克，以及加入尿素9克，在70℃条件下保温反应40分钟；
5)冷却降温至45℃出料，制备得到酶解木质素基酚醛树脂胶黏剂。
上述方法制得的酶解木质素基酚醛树脂胶粘剂主要指标：pH＝10.41，游离甲醛含量为0.27％。
将上述胶黏剂用于制备竹材层积材，涂胶量约120g/m2，通过8个试件进行检测，以减小偶然误差，平均板材胶合强度为3.188MPa(见表1)，甲醛释放量为0.1毫克/升，远优于国标E1级(≤1.5毫克/升)并且强度性能为标准的4.2倍。
表1竹材胶合板剪切强度检测
试件编号 试件长/mm 试件宽/mm 试件面积/mm2 剪切强度/MPa
1 24.2 20.2 488.84 3.8
2 24.8 20.2 500.96 2.3
3 23.9 19.9 475.61 3.1
4 24.6 20.4 501.84 3.7
5 24.8 20.0 496.00 2.9
6 24.5 19.7 482.65 2.3
7 24.7 19.7 486.59 3.5
8 24.8 20.2 500.96 3.9
平均值 3.188
注：国标Ⅰ类胶合强度≥0.75MPa
实施例2
1)将集热式恒温加热磁力搅拌器水浴锅升温至55℃；
2)将融化的苯酚(苯酚的纯度为98％)75克加入三口烧瓶并在水浴锅中开始升温，依次缓慢地(约20分钟)将甲醛溶液(浓度为37％)60克、碱液(氢氧化钠的质量浓度为50％)6.0克、酶解木质素75克和水145克加入三口烧瓶，并升温至80℃，然后保温反应75分钟；
3)分两次缓慢地(每次约3分钟)加入第二、第三批甲醛溶液(浓度37％)各45克反应55分钟后，降温至65℃；
4)然后缓慢地(约3分钟)加入第二批碱溶液(氢氧化钠的质量浓度为50％)22克，以及加入尿素8克，在65℃条件下保温反应38分钟；
5)冷却降温至45℃出料，制备得到酶解木质素基酚醛树脂胶黏剂。
上述方法制得的酶解木质素基酚醛树脂胶粘剂主要指标：pH＝10.39，游离甲醛含量为0.28％。
将上述胶黏剂用于制备竹材层积材，涂胶量约120g/m2，通过8个试件进行检测，以减小偶然误差，平均板材胶合强度为3.15MPa(见表1)，甲醛释放量为0.11毫克/升，远优于国标E1级(≤1.5毫克/升)并且强度性能为标准的4.2倍。
表1竹材胶合板剪切强度检测
试件编号 试件长/mm 试件宽/mm 试件面积/mm2 剪切强度/MPa
1 24.1 20.2 486.82 3.7
2 24.8 20.2 500.96 2.4
3 23.9 19.9 475.61 3.0
4 24.6 20.4 501.84 3.7
5 24.8 20.0 496.00 2.8
6 24.5 19.7 482.65 2.5
7 24.7 19.7 486.59 3.5
8 24.7 20.2 498.94 3.6
平均值 3.15
注：国标Ⅰ类胶合强度≥0.75MPa
由上可知，本发明制备得到的酶解木质素基酚醛树脂胶黏剂在用于制备竹材层积材之后，甲醛释放量小于0.12毫克/升，远优于国标E1级(≤1.5毫克/升)水平。此外，板材的胶合强度也远高于国标I类胶合强度，均大于4倍，是非常优秀的环保型优质室内、室外用途的结构与装饰用材。此外，使用了废弃物植物秸秆发酵制成酶解木质素变废为宝，所制成的酚醛树脂胶黏剂成本降低46％，不仅扩大了产品的用途，而且有利于环境保护，并产生了巨大的经济效益。
本领域技术人员应理解，以上实施例仅是示例性实施例，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以进行多种变化、替换以及改变。

Claims (5)

1.一种用于竹材层积材的酶解木质素基酚醛树脂，通过以下方法制备得到：
将苯酚75-80克加入容器并在55-60℃的水浴锅中开始升温，依次将甲醛溶液60-64克、碱液6.0-6.5克、酶解木质素75-80克和水145克加入所述容器，并升温至80℃，然后保温反应75-80分钟；
分两次再加入甲醛溶液，每次加入45-48克，反应55-60分钟后，降温至65-70℃；
然后再次加入碱溶液22-25克，并且加入尿素8-9克，在65-70℃条件下保温反应38-40分钟；
冷却降温至45℃出料，制备得到酶解木质素基酚醛树脂。
2.根据权利要求1所述的用于竹材层积材的酶解木质素基酚醛树脂，其中，所述容器为三口烧瓶。
3.根据权利要求1所述的用于竹材层积材的酶解木质素基酚醛树脂，其中，所述苯酚的纯度为98％。
4.根据权利要求1所述的用于竹材层积材的酶解木质素基酚醛树脂，其中，所述甲醛溶液的质量浓度为37％。
5.根据权利要求1所述的用于竹材层积材的酶解木质素基酚醛树脂，其中，所述碱液为氢氧化钠溶液，所述碱液中的氢氧化钠的质量浓度为50％。
CN201710690082.0A 2017-08-14 2017-08-14 用于竹材层积材的酶解木质素基酚醛树脂 Pending CN107325245A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710690082.0A CN107325245A (zh) 2017-08-14 2017-08-14 用于竹材层积材的酶解木质素基酚醛树脂

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710690082.0A CN107325245A (zh) 2017-08-14 2017-08-14 用于竹材层积材的酶解木质素基酚醛树脂

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107325245A true CN107325245A (zh) 2017-11-07

Family

ID=60225830

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710690082.0A Pending CN107325245A (zh) 2017-08-14 2017-08-14 用于竹材层积材的酶解木质素基酚醛树脂

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107325245A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007135108A1 (en) * 2006-05-24 2007-11-29 Clariant Specialty Fine Chemicals (France) Aminoplast or phenoplast resin based on at least one glyoxal monoacetal and on glyoxylic acid, and its uses
CN101412796A (zh) * 2008-11-21 2009-04-22 福州大学 酶解木质素或它的衍生物改性热熔型酚醛树脂及其制备方法
CN101985492A (zh) * 2010-08-12 2011-03-16 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 发泡用木质素甲阶酚醛树脂及其制备方法
CN103450420A (zh) * 2013-08-26 2013-12-18 山东龙力生物科技股份有限公司 一种酶解木质素改性酚醛树脂的制备方法
CN103804618A (zh) * 2014-01-15 2014-05-21 北京林业大学 一种木质素基环保酚醛树脂胶黏剂的制备方法
CN104140508A (zh) * 2013-05-09 2014-11-12 东北林业大学 一种酶解木质素基酚醛树脂的制备方法
CN105694781A (zh) * 2016-04-05 2016-06-22 北京林业大学 一种木质素基绿色胶黏剂的制备及使用方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007135108A1 (en) * 2006-05-24 2007-11-29 Clariant Specialty Fine Chemicals (France) Aminoplast or phenoplast resin based on at least one glyoxal monoacetal and on glyoxylic acid, and its uses
CN101412796A (zh) * 2008-11-21 2009-04-22 福州大学 酶解木质素或它的衍生物改性热熔型酚醛树脂及其制备方法
CN101985492A (zh) * 2010-08-12 2011-03-16 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 发泡用木质素甲阶酚醛树脂及其制备方法
CN104140508A (zh) * 2013-05-09 2014-11-12 东北林业大学 一种酶解木质素基酚醛树脂的制备方法
CN103450420A (zh) * 2013-08-26 2013-12-18 山东龙力生物科技股份有限公司 一种酶解木质素改性酚醛树脂的制备方法
CN103804618A (zh) * 2014-01-15 2014-05-21 北京林业大学 一种木质素基环保酚醛树脂胶黏剂的制备方法
CN105694781A (zh) * 2016-04-05 2016-06-22 北京林业大学 一种木质素基绿色胶黏剂的制备及使用方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘纲勇等: ""尿素对木质素酚醛树脂胶粘剂性能的影响"", 《精细化工》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103804618B (zh) 一种木质素基环保酚醛树脂胶黏剂的制备方法
CN101269930B (zh) 酶解木质素或它的衍生物改性酚醛发泡材料及其制备方法
CN108531116B (zh) 一种硫酸盐木质素改性脲醛树脂胶黏剂及其制备方法
CN103555237B (zh) 生物质木材用环保胶黏剂的制备方法
CN101519483A (zh) 一种新型环保脲醛树脂及制备方法
CN104004479A (zh) 一种酚化木质素胶粘剂及其制备方法
CN106915123B (zh) 一种节能环保的瓦楞纸板生产工艺
CN101519572A (zh) 一种用生物油制备酚醛树脂胶粘剂的方法
CN102744754B (zh) 一种低档速生木材改性液及其制备方法和应用
CN107099010B (zh) 一种木质素基间苯二酚-苯酚-甲醛树脂胶黏剂的制备方法
CN104087217B (zh) 一种秸秆乙醇副产物羟甲基化及复合木材胶黏剂的制备方法
CN101348558A (zh) 一种酶解木质素环氧树脂及其制备方法
CN103740324B (zh) 一种人造板用胶粘剂及其制备方法和应用
CN104140508B (zh) 一种酶解木质素基酚醛树脂的制备方法
CN103725253B (zh) 人造板用酒糟基增强材料及用其配制的酒糟基无醛胶
CN104178082A (zh) 一种木材用豆粕基胶粘剂及其制备方法
CN109181585A (zh) 一种木质素基无醛胶黏剂及其制备方法
CN103804619B (zh) 木质素-苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶粘剂及制备方法
CN108822778B (zh) 一种低温快速固化环境友好型胶黏剂及制备方法
CN104762040B (zh) 一种低毒脲醛树脂胶粘剂及其制备方法
CN108949078A (zh) 一种改性酚醛树脂胶黏剂的方法
CN106750060A (zh) 一种生物质加速酚醛树脂固化及酚醛树脂制备方法
CN106589275B (zh) 一种用于生产室外重组竹的改性酚醛树脂及其制备方法
CN107325245A (zh) 用于竹材层积材的酶解木质素基酚醛树脂
CN101870856B (zh) 树皮粉酚醛树脂胶粘剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20171107

RJ01 Rejection of invention patent application after publication