CN113322035A - 一种环保型改性树脂及其在竹材成型上的应用 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及竹材胶粘树脂的技术领域，具体公开了一种环保型改性树脂及其在竹材成型上的应用。包括以下重量份的原料聚合而成：改性酚醛树脂50‑60份；多糖聚合物10‑15份；分散剂1‑5份；固化剂1‑5份；交联剂1‑5份；阻燃剂1‑5份。本申请的改性树脂可用于竹板的粘接拼合，其环保且具有较好的粘结特性。

Description

一种环保型改性树脂及其在竹材成型上的应用
技术领域
本申请涉及竹材胶粘树脂的技术领域，更具体地说，它涉及一种环保型改性树脂及其在竹材成型上的应用。
背景技术
竹子是森林资源的重要组成部分，素有第二森林之称。我国地处世界竹子分布的中心，竹林面积居世界第一位，其主要分布在南方17个省，随着竹子加工业的进一步兴起，各种竹材残料也逐步增加。因此，开发这种储能巨大的再生资源进行深加工意义重大。
竹材是一种多年生天然植物主干，其化学成分较为复杂。研究表面：纤维素、半纤维素、木质素是形成竹材细胞壁的主要成分，直接产于竹材材质的形成，三者总量在90％以上，其中纤维素汗量占40％-60％，竹材除了含纤维素、半纤维素和木质素外，还含有油脂、糖类和蛋白质类物质，此外，还含有少量灰分和浸提物。
对竹材进行加工时，通常使用胶粘剂将多块竹材拼合成一块大竹材，这种竹材人造板的兴起和发展促进了森林资源的节约，生态环境的改善和多竹地区社会和经济的发展，如何使竹材人造板的生产及应用逐步走上高新技术的新台阶，急需开发一种环保的竹材胶粘剂。
发明内容
为了得到一种环保型的竹材胶粘剂，本申请提供一种环保型改性树脂及其在竹材成型上的应用。
第一方面，本申请提供一种环保型改性树脂，采用如下的技术方案：
一种环保型改性树脂，包括以下重量份的原料聚合而成：
Figure BDA0003092791520000021
通过采用上述技术方案，改性酚醛树脂是改性树脂基体组成，分散剂分布在改性酚醛树脂内，能够提高其他添加剂的分散均匀性，多糖聚合物能够提高改性树脂的粘合强度，且无污染，是一种环保的添加助剂，分散剂使得多糖聚合物均匀分散在改性酚醛树脂内，且交联剂能够促进多糖聚合物与改性酚醛树脂之间发生交联反应，提高了多糖聚合物与改性酚醛树脂之间的连接特性，进一步提高了改性树脂的粘合强度；固化剂能够促进改性树脂在使用时候的固化性能，阻燃剂能够提高改性树脂的阻燃性能。采用上述的原料聚合形成的改性树脂，不但环保，而且具有良好的粘合性能。
优选的，包括以下重量份的原料聚合而成：
Figure BDA0003092791520000022
Figure BDA0003092791520000031
优选的，所述改性酚醛树脂由以下制备步骤制得：将酚醛树脂加热搅拌至70℃后，将消泡剂加入酚醛树脂中，并保持搅拌10min后，将改性剂加入酚醛树脂后，搅拌20min后，停止搅拌并保温5h后得到改性酚醛树脂；所述酚醛树脂、消泡剂和改性剂的重量份数混合比为20：1：1。
通过采用上述技术方案，先将酚醛树脂进行加热，使得酚醛树脂的分子活性增加，再将消泡剂加入搅拌后，使得消泡剂分散在酚醛树脂内，从而抑制酚醛树脂在搅拌过程中产生气泡，改性剂加入酚醛树脂后，对酚醛树脂进行改性，提高了其粘合性能。
优选的，所述消泡剂为硅油。
优选的，所述改性剂为二氧化钛粉末。
优选的，所述改性树脂由以下制备步骤制得：
S1、将改性酚醛树脂置于分散缸中，加热搅拌至60℃并保持5min后，将分散剂加入分散缸中，搅拌10min；
S2、在搅拌状态下，将多糖聚合物、固化剂、交联剂和阻燃剂以5min为间隔，依次加入分散缸中，加入完成后，保持搅拌30min后，得到改性树脂。
优选的，所述多糖聚合物为甲壳素；所述分散剂为苯乙烯-马来酸酐聚合物；所述固化剂三羧甲基硝基甲烷；所述交联剂碳化二亚胺；所述阻燃剂为聚磷酸铵。
第二方面，本申请提供一种环保型改性树脂在竹材成型上的应用。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请中的改性树脂包括以下重量份的原料聚合而成：改性酚醛树脂50-60份；多糖聚合物10-15份；分散剂1-5份；固化剂1-5份；交联剂1-5份；阻燃剂1-5份；改性酚醛树脂是改性树脂基体组成，分散剂分布在改性酚醛树脂内，能够提高其他添加剂的分散均匀性，多糖聚合物能够提高改性树脂的粘合强度，且无污染，是一种环保的添加助剂，分散剂使得多糖聚合物均匀分散在改性酚醛树脂内，且交联剂能够促进多糖聚合物与改性酚醛树脂之间发生交联反应，提高了多糖聚合物与改性酚醛树脂之间的连接特性，进一步提高了改性树脂的粘合强度；固化剂能够促进改性树脂在使用时候的固化性能，阻燃剂能够提高改性树脂的阻燃性能。采用上述的原料聚合形成的改性树脂，不但环保，而且具有良好的粘合性能。
2、本申请中改性酚醛树脂由以下制备步骤制得：将酚醛树脂加热搅拌至70℃后，将消泡剂加入酚醛树脂中，并保持搅拌10min后，将改性剂加入酚醛树脂后，搅拌20min后，停止搅拌并保温5h后得到改性酚醛树脂；先将酚醛树脂进行加热，使得酚醛树脂的分子活性增加，再将消泡剂加入搅拌后，使得消泡剂分散在酚醛树脂内，从而抑制酚醛树脂在搅拌过程中产生气泡，改性剂加入酚醛树脂后，对酚醛树脂进行改性，提高了其粘合性能
具体实施方式
以下结合实施例和对比例对本申请作进一步详细说明。
实施例
实施例1-5
实施例1-5中改性树脂各原料的重量份数如表1所示。
表1实施例1-5中改性树脂各原料的重量份数
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
改性酚醛树脂 50 53 55 56 60
多糖聚合物 10 13 13.5 14 15
分散剂 1 3.1 4.1 4.5 5
固化剂 1 2.2 2.9 3.8 5
交联剂 1 1.7 2.5 3.5 5
阻燃剂 1 3 3.5 4.4 5
实施例1-5中，多糖聚合物为甲壳素；分散剂为苯乙烯-马来酸酐聚合物；固化剂三羧甲基硝基甲烷；交联剂碳化二亚胺；阻燃剂为聚磷酸铵。
实施例1-5中，改性酚醛树脂由以下制备步骤制得，将酚醛树脂加热搅拌至70℃后，将硅油加入酚醛树脂中，并保持搅拌10min后，将二氧化钛粉末加入酚醛树脂后，搅拌20min后，停止搅拌并保温5h后得到改性酚醛树脂；所述酚醛树脂、消泡剂和改性剂的重量份数混合比为20：1：1。
实施例1-5中，改性树脂由以下制备步骤制得：
S1、将改性酚醛树脂置于分散缸中，加热搅拌至60℃并保持5min后，将分散剂加入分散缸中，搅拌10min；
S2、在搅拌状态下，将多糖聚合物、固化剂、交联剂和阻燃剂以5min为间隔，依次加入分散缸中，加入完成后，保持搅拌30min后，得到改性树脂。
对比例
对比例1
本对比例1与实施例3的不同之处在于，本对比例1中的改性树脂包括以下重量份的原料聚合而成：55份酚醛树脂；13.5份多糖聚合物；4.1份分散剂；2.9份固化剂；2.5份交联剂；3.5份阻燃剂。其中，多糖聚合物为甲壳素；分散剂为苯乙烯-马来酸酐聚合物；固化剂三羧甲基硝基甲烷；交联剂碳化二亚胺；阻燃剂为聚磷酸铵。
本对比例1中的改性树脂由以下制备步骤制得：
S1、将酚醛树脂置于分散缸中，加热搅拌至60℃并保持5min后，将分散剂加入分散缸中，搅拌10min；
S2、在搅拌状态下，将多糖聚合物、固化剂、交联剂和阻燃剂以5min为间隔，依次加入分散缸中，加入完成后，保持搅拌30min后，得到改性树脂。
对比例2
本对比例2与实施例3的不同之处在于，本对比例2中的改性树脂包括以下重量份的原料聚合而成：55份改性酚醛树脂；4.1份分散剂；2.9份固化剂；2.5份交联剂；3.5份阻燃剂。其中，分散剂为苯乙烯-马来酸酐聚合物；固化剂三羧甲基硝基甲烷；交联剂碳化二亚胺；阻燃剂为聚磷酸铵。
本对比例2中，改性酚醛树脂的制备步骤与实施例3相同。
本对比例2中改性树脂由以下制备步骤制得：
S1、将改性酚醛树脂置于分散缸中，加热搅拌至60℃并保持5min后，将分散剂加入分散缸中，搅拌10min；
S2、在搅拌状态下，将固化剂、交联剂和阻燃剂以5min为间隔，依次加入分散缸中，加入完成后，保持搅拌30min后，得到改性树脂。
对比例3
本对比例3与实施例3的不同之处在于，本对比例3中的改性树脂包括以下重量份的原料聚合而成：55份酚醛树脂；4.1份分散剂；2.9份固化剂；2.5份交联剂；3.5份阻燃剂。其中，分散剂为苯乙烯-马来酸酐聚合物；固化剂三羧甲基硝基甲烷；交联剂碳化二亚胺；阻燃剂为聚磷酸铵。
本对比例3中改性树脂由以下制备步骤制得：
S1、将酚醛树脂置于分散缸中，加热搅拌至60℃并保持5min后，将分散剂加入分散缸中，搅拌10min；
S2、在搅拌状态下，将固化剂、交联剂和阻燃剂以5min为间隔，依次加入分散缸中，加入完成后，保持搅拌30min后，得到改性树脂。
性能检测试验
试验方法
使用实施例1-5和对比例1-3中的改性树脂，分别对两块10mm厚的竹板进行粘合，使用GB/T 9846-2004标准进行性能检测，检测项目为内接强度和胶接强度，其检测结果如表2所示
表2实施例1-5和对比例1-3中改性树脂的胶粘特性检测
内接强度/MPa 胶接强度/MPa
实施例1 2.81 15.11
实施例2 2.83 15.15
实施例3 2.87 15.15
实施例4 2.85 15.14
实施例5 2.83 15.08
对比例1 2.45 13.21
对比例2 2.33 12.89
对比例3 1.95 11.52
结合实施例1-5和对比例1可以看出，对比例1中使用的酚醛树脂没有进行改性处理，明显影响了改性树脂的内接强度和胶接强度。
结合实施例1-5和对比例2可以看出，对比例2中改性树脂的原料中不含有多糖聚合物，明显影响了改性树脂的内接强度和胶接强度。
结合实施例1-5和对比例3可以看出，对比例2中改性树脂的原料中不含有多糖聚合物，且酚醛树脂未进行改性处理，显著影响了改性树脂的内接强度和胶接强度。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种环保型改性树脂，其特征在于，所述改性树脂包括以下重量份的原料聚合而成：
Figure FDA0003092791510000011
2.根据权利要求1所述的一种环保型改性树脂，其特征在于，所述改性树脂包括以下重量份的原料聚合而成：
改性酚醛树脂 53-56份；
多糖聚合物 13-14份；
分散剂 3.1-4.5份；
固化剂 2.2-3.8份；
交联剂 1.7-3.5份；
阻燃剂 3-4.4份。
3.根据权利要求1或2任一所述的一种环保型改性树脂，其特征在于，所述改性酚醛树脂由以下制备步骤制得：将酚醛树脂加热搅拌至70℃后，将消泡剂加入酚醛树脂中，并保持搅拌10min后，将改性剂加入酚醛树脂后，搅拌20min后，停止搅拌并保温5h后得到改性酚醛树脂；所述酚醛树脂、消泡剂和改性剂的重量份数混合比为20：1：1。
4.根据权利要求3所述的一种环保型改性树脂，其特征在于：所述消泡剂为硅油。
5.根据权利要求3所述的一种环保型改性树脂，其特征在于：所述改性剂为二氧化钛粉末。
6.根据权利要求3所述的一种环保型改性树脂，其特征在于，所述改性树脂由以下制备步骤制得：
S1、将改性酚醛树脂置于分散缸中，加热搅拌至60℃并保持5min后，将分散剂加入分散缸中，搅拌10min；
S2、在搅拌状态下，将多糖聚合物、固化剂、交联剂和阻燃剂以5min为间隔，依次加入分散缸中，加入完成后，保持搅拌30min后，得到改性树脂。
7.根据权利要求1或2任一所述的一种环保型改性树脂，其特征在于：所述多糖聚合物为甲壳素；所述分散剂为苯乙烯-马来酸酐聚合物；所述固化剂三羧甲基硝基甲烷；所述交联剂碳化二亚胺；所述阻燃剂为聚磷酸铵。
8.一种环保型改性树脂在竹材成型上的应用。
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