CN110437400A - 一种环保松香改性酚醛树脂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保松香改性酚醛树脂，由淀粉在酸性氧化剂中进行氧化反应，使淀粉充分氧化且分子均含有醛基，然后与烷基苯酚在温度50℃‑100℃下反应得到烷基酚醛树脂缩合物，然后将松香环氧化合物与烷基酚醛树脂缩合物进行羧酸反应，得到改性的无甲醛酚醛树脂混合物，最后以季戊四醇酯化后制备得到。本发明通过淀粉在酸性氧化剂中进行氧化反应，使淀粉充分氧化且分子均含有醛基，然后与烷基苯酚在温度50℃‑100℃下反应得到烷基酚醛树脂缩合物，相对于制备方法而言，在酚醛树脂的制备源头去除了甲醛的存在，避免甲醛污染的产生，符合环保要求。

Description

一种环保松香改性酚醛树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及环保材料领域，更具体的说是涉及一种环保松香改性酚醛树脂及其制备方法。
背景技术
酚醛树脂是酚类与醛类在催化剂作用下形成树脂的统称。在木材加工领域中酚醛树脂是使用广泛的主要胶种之一，其用量仅次于脲醛树脂，尤其是在生产耐水、耐候性木制品方面酚醛树脂具有特殊的意义，酚醛树脂胶粘剂具有耐热性好、粘接强度高、耐老化性能好及电绝缘性优良，且价廉易用等特点，因此得到了较为广泛的应用；优点：极性大、粘接力强；刚性大、耐热性高；耐老化性好；耐水、耐油、耐化学介质、耐霉菌；本身易于改性，也能对其他胶粘剂进行改性，缺点：颜色较深、有一定的脆性、易龟裂，特别是水溶性酚醛树脂与脲醛树脂相比固化时间较长、固化温度高，对单板含水率要求严格；同时制备的酚醛树脂游离酚、游离醛高，污染环境，绿色环保性差，影响到酚醛树脂使用性能。
松香改性酚醛树脂产品赋予了树脂高软化点等性能，使其可广泛应用于油墨、涂料和胶黏剂领域，但另一方面酚醛树脂中残留的游离甲醛作为一种极易挥发的有毒气体却成为制约其应用的一大障碍。
因此，需要一种可减少甲醛释放的功能性松香改性酚醛树脂。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种生产无甲醛松香改性酚醛树脂及其制备方法，降低酚醛树脂产品在应用过程中的甲醛的污染问题，提高松香改性酚醛树脂的环保特性。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种环保松香改性酚醛树脂，由淀粉在酸性氧化剂中进行氧化反应，使淀粉充分氧化且分子均含有醛基，然后与烷基苯酚在温度50℃-100℃下反应得到烷基酚醛树脂缩合物，然后将松香环氧化合物与烷基酚醛树脂缩合物进行羧酸反应，得到改性的无甲醛酚醛树脂混合物，最后以季戊四醇酯化后制备得到，
上述成分的质量百分比：
淀粉15％-25％，
烷基苯酚15％-30％，
酸性氧化剂0.2％-2％，
松香环氧化合物3-8％，
季戊四醇2％-10％，
本发明的有益效果在于：
1、本发明通过松香环氧化合物与烷基酚醛树脂缩合物进行羧酸反应，得到改性的无甲醛酚醛树脂混合物，由于松香基表面活性剂的亲油性端易与松香改性酚醛树脂融合，从而得到改性的松香酚醛树脂，使用效果优良。
2、本发明通过淀粉在酸性氧化剂中进行氧化反应，使淀粉充分氧化且分子均含有醛基，然后与烷基苯酚在温度50℃-100℃下反应得到烷基酚醛树脂缩合物，相对于制备方法而言，在酚醛树脂的制备源头去除了甲醛的存在，避免甲醛污染的产生，符合环保要求。
具体实施方式
实施例1
一种环保松香改性酚醛树脂，由15％-25％的淀粉在0.2％-2％的酸性氧化剂中进行氧化反应，使淀粉充分氧化且分子均含有醛基，然后与15％-30％的烷基苯酚在温度50℃-100℃下反应得到烷基酚醛树脂缩合物，然后将3-8％的松香环氧化合物与烷基酚醛树脂缩合物进行羧酸反应，得到改性的无甲醛酚醛树脂混合物，最后以2％-10％的季戊四醇酯化后制备得到。
实施例2
一种环保松香改性酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：
S1、在装有搅拌机，温度计的水浴加热锅中加入质量比40％的水，15％的淀粉，加热搅拌2小时左右，控制温度60℃-75℃，加入2％的浓度为30％的过氧化氢，氧化反应半小时，得到含有醛基的化合物；
S2、然后控制温度在65℃-100℃下，缓慢加入15％的烷基苯酚，2％的促进剂M，保温搅拌1-2小时，终止反应，即可制得烷基酚醛树脂化合物；
S3、将3的松香环氧化合物投入反应釜中，升温至180℃，继续升温至210～265℃并保温1.5～2h进行加成反应，加入0.5％的催化剂ZnO，加成反应在170～220℃进行，反应时间2～3小时得到改性的无甲醛酚醛树脂混合物；
S3、向反应釜中投入2％季戊四醇，降温至120～150℃，并在该温度下保温2～3h；
S4、将反应釜内温度升至260～270℃并保温进行酯化反应至酸值小于20mgKOH/g，减压蒸馏出低沸物，得到环保改性松香酚醛树脂。
实施例3
一种环保松香改性酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：
S1、在装有搅拌机，温度计的水浴加热锅中加入质量比60％的水，25％的淀粉，加热搅拌2小时左右，控制温度60℃-75℃，加入5％的浓度为30％的过氧化氢，氧化反应半小时，得到含有醛基的化合物；
S2、然后控制温度在65℃-100℃下，缓慢加入30％的烷基苯酚，5％的促进剂M，保温搅拌1-2小时，终止反应，即可制得烷基酚醛树脂化合物；
S3、将8％的松香环氧化合物投入反应釜中，升温至180℃，继续升温至210～265℃并保温1.5～2h进行加成反应，5％的催化剂ZnO，加成反应在170～220℃进行，反应时间2～3小时，得到改性的无甲醛酚醛树脂混合物；
S3、向反应釜中投入10％季戊四醇，降温至120～150℃，并在该温度下保温2～3h；
S4、将反应釜内温度升至260～270℃并保温进行酯化反应至酸值小于20mgKOH/g，减压蒸馏出低沸物，得到环保改性松香酚醛树脂。
综上所述：本发明通过松香环氧化合物与烷基酚醛树脂缩合物进行羧酸反应，得到改性的无甲醛酚醛树脂混合物，由于松香基表面活性剂的亲油性端易与松香改性酚醛树脂融合，从而得到改性的松香酚醛树脂，使用效果优良。通过淀粉在酸性氧化剂中进行氧化反应，使淀粉充分氧化且分子均含有醛基，然后与烷基苯酚在温度50℃-100℃下反应得到烷基酚醛树脂缩合物，相对于制备方法而言，在酚醛树脂的制备源头去除了甲醛的存在，避免甲醛污染的产生，符合环保要求。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种环保松香改性酚醛树脂，由淀粉在酸性氧化剂中进行氧化反应，使淀粉充分氧化且分子均含有醛基，然后与烷基苯酚在温度50℃-100℃下反应得到烷基酚醛树脂缩合物，然后将松香环氧化合物与烷基酚醛树脂缩合物进行羧酸反应，得到改性的无甲醛酚醛树脂混合物，最后以季戊四醇酯化后制备得到，
上述成分的质量百分比：
淀粉15％-25％，
烷基苯酚15％-30％，
酸性氧化剂0.2％-2％，
松香环氧化合物3-8％，
季戊四醇2％-10％。
2.根据权利要求1所述的环保松香改性酚醛树脂，其特征在于：所述环保松香改性酚醛树脂由以下步骤制得：
S1、在装有搅拌机，温度计的水浴加热锅中加入质量比40％-60％的水，15％-25％的淀粉，加热搅拌2小时左右，控制温度60℃-75℃，加入2％-5％的浓度为30％的过氧化氢，氧化反应半小时，得到含有醛基的化合物；
S2、然后控制温度在65℃-100℃下，缓慢加入15％-30％的烷基苯酚，2％-5％的促进剂，保温搅拌1-2小时，终止反应，即可制得烷基酚醛树脂化合物；
S3、将3-8％的松香环氧化合物投入反应釜中，升温至180℃，继续升温至210～265℃并保温1.5～2h进行加成反应，0.5％-5％的催化剂，得到改性的无甲醛酚醛树脂混合物；
S3、向反应釜中投入2％-10％季戊四醇，降温至120～150℃，并在该温度下保温2～3h；
S4、将反应釜内温度升至260～270℃并保温进行酯化反应至酸值小于20mgKOH/g，减压蒸馏出低沸物，得到环保改性松香酚醛树脂。
3.根据权利要求2所述的一种环保松香改性酚醛树脂的制备方法，其特征在于：所述步骤S3的加成反应在170～220℃进行，反应时间2～3小时。
4.根据权利要求2所述的环保松香改性酚醛树脂的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述促进剂为促进剂M。
5.根据权利要求2所述的环保松香改性酚醛树脂的制备方法，其特征在于：步骤S3中，所述催化剂是ZnO。
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