[發明專利]一種阻燃型改性木質素膠及其制備方法

無效

• 申請號: 201010164503.4
• 申請日: 2010-05-06
• 公開（公告）號: CN101928536A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 姚兆廣;胡軍衛
• 申請（專利權）人: 安吉仕強制膠有限公司
• 主分類號: C09J161/14
• 分類號: C09J161/14;C09J197/00
• 代理公司: 湖州金衛知識產權代理事務所(普通合伙) 33232
• 代理人: 紀元;趙衛康

技術領域

本發明涉及一種木材粘合劑及其制備方法，尤其涉及一種阻燃型改性木質素膠及其制備方法。

背景技術

目前人們最常用的木料粘合劑是酚醛樹脂，酚醛樹脂的優缺點鮮明，優點是膠合強度高、耐濕耐熱性強；缺點是顏色深、性質脆、固化速度慢、阻燃效果一般，另外膠中含有少量的游離甲醛和游離酚對人體健康不利。木質素是由聚合的芳香族化合物構成的一類物質，天然存在于植物組織中，結構上位于纖維素纖維、半纖維素之間，主要作用是通過形成交織網來硬化細胞壁。它具有和苯酚類似的化學性質，因此它可以和苯酚一起與甲醛反應生成樹脂做膠粘劑。

專利號為200510018585.0的中國發明專利，公開了一種改性木素膠及其制作方法。它是將下述各組分混合在一起，放入反應鍋中在40～80℃的溫度下反應4～8小時后冷卻至室溫所制得的固含量在30～50%、以涂4杯、25℃測定的粘度為40～120秒改性木素（木質素）膠，所述各組分含量為：木素20～30wt%，濃度為37%的甲醛25～35wt%，增強劑10～15wt%，催化劑4～8wt%，溶劑余量；所述木素是含有對羥基苯基型結構的草木素或是木本木素與草木素的混合物，所述增強劑是苯酚或間苯二酚或間甲酚之類含三官能度的酚類化合物，所述催化劑是氫氧化鈉或氫氧化鎂或氫氧化銨或氫氧化鉀或它們的混合物，所述溶劑是水或乙醇或乙醇水溶液。此種改性木素膠中游離酚和游離甲醛的含量低，具有環保的優點。但是該種改性木素膠的阻燃效果一般。

發明內容

本發明的目的是為解決上述技術問題提供一種阻燃型改性木質素膠，它具有阻燃性能優秀的特點。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種阻燃型改性木質素膠，它是由以下組分為原料制得的：濃度為30%～50%的甲醛溶液20～30wt%，含三官能度的酚類物質8～12wt%，余量為以草本木質素為主要活性物質的造紙廢液。

紙張制作是以木材為原料，在化學試劑作用下經過高壓蒸煮，打漿，抄紙等工序制成。它的成分主要是纖維素和半纖維素，而木材中的木質素成分作為廢料被排除，不僅浪費資源還造成污染。另外造紙廢液中含有Si等非金屬及其氧化物，Si等非金屬及其氧化物具有良好的阻燃效果。

木質素是替代苯酚的常用的原料之一，它在膠黏劑中的應用有兩種方式：一種是木質素本身作為膠黏劑,但此類膠黏劑大多需要較長的熱壓時間、較高的熱壓溫度和酸度并且膠黏強度不高；另一種是對木質素進行改性后與酚醛樹脂共混或共聚從而制得膠黏劑。木質素經活化改性后,能克服早期制備的木質素-酚醛樹脂中木質素添加量少的缺點,各方面的性能也得到較大幅度提高。苯酚是一種芳香烴類化合物，它和甲醛反應能生成羥甲基苯酚，在堿性條件下，最終生成酚醛樹脂。苯酚之所以能和甲醛反應生成熱固性酚醛樹脂，是因為苯酚是具有三官能度的化合物，也就是說苯酚分子有三個可反應的活性點，即在酚羥基的對位一個及酚羥基的鄰位兩個，一個分子的苯酚可以和三個分子的甲醛反應。苯酚和甲醛反應生成熱固性酚醛樹脂后，它的強度高，能耐沸水煮的原因，主要就是由于苯酚是有三官能度的關系，只有三官能度的化合物才能形成網狀結構，才有較高的膠合強度和耐水性。木質素也是一種芳香類化合物，它的基本結構有三種：A愈創木基丙烷；B紫丁香基丙烷；C對－羥基苯丙烷；這三種化合物中Ａ的官能度是0，Ｂ的官能度是1，而C的官能度是2。官能度為0的化合物在一般情況下不能和甲醛反應，官能度為1的化合物能和甲醛反應，但不能生成高分子化合物，只能生成低分子化合物，官能度為2的化合物能和甲醛反應生成線型高分子化合物，而不是網狀高分子化合物。因此從木素的基本化學結構來看，木素單獨和甲醛反應是不能生成熱固性樹脂的，和苯酚混合與甲醛反應是可以的，借助苯酚的三官能度生成網狀結構。稻草、麥草等草本植物造紙廢液中所含的木素中的C類相對比較多，適合與苯酚混合和甲醛反應做膠，制成的膠的膠黏強度高。

作為優選，所述造紙廢液中草本木質素的含量在5～10?wt%。

作為優選，所述造紙廢液中含有Si等不燃性非金屬及其氧化物。

作為優選，所述造紙廢液為經過簡單物理過濾然后再經過濃縮處理，草本木質素的含量在20wt%以上。

作為優選，所述含三官能度的酚類物質優選為苯酚。

本發明的另一個目的是提供一種阻燃型改性木質素膠的制備方法，依次包括以下步驟：

①、將含三官能度的酚類物質預先加熱融化，用真空泵抽入反應鍋，接著在反應鍋中抽入堿性催化劑，接著向反應鍋夾套內通冷卻水，同時開攪拌器攪拌；