[發明專利]一種生物質材料改性的三聚氰胺甲醛樹脂及其制備方法

無效

• 申請號: 201110082571.0
• 申請日: 2011-04-01
• 公開（公告）號: CN102181027A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 馬榴強;程宇君;趙亞楠;何江川;謝飛;賀光慶;孫垂海
• 申請（專利權）人: 北京聯合大學生物化學工程學院
• 主分類號: C08G12/40
• 分類號: C08G12/40
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 程鳳儒

技術領域

本發明涉及利用生物質材料改性的三聚氰胺甲醛樹脂。所采用的生物質材料來源于天然產物及工業廢棄物，因此本發明屬于綠色環保的新材料領域。

背景技術

以三聚氰胺和甲醛為主要原料合成的三聚氰胺-甲醛樹脂，即蜜胺樹脂(工業上常稱之為三聚氰胺樹脂)，多用于制造仿瓷餐具，也應用于紡織、造紙、木材加工、水處理、建筑等方面。

三聚氰胺甲醛樹脂的改性方法很多。例如，尿素改性三聚氰胺甲醛樹脂可降低樹脂的成本，提高樹脂的貯存穩定性；苯酚改性三聚氰胺甲醛樹脂可提高樹脂的柔韌性、改善樹脂的溶水性；聚乙二醇、聚乙烯醇等改性三聚氰胺甲醛樹脂可增加樹脂的韌性等。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高粘度、高固含量、貯存穩定性好的生物質材料改性的三聚氰胺甲醛樹脂及其制備方法，是利用栲膠、木質素等生物質材料，改性三聚氰胺甲醛樹脂。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：

一種生物質改性的三聚氰胺甲醛樹脂，該生物質改性三聚氰胺甲醛樹脂是由20-90重量份數的固體甲醛、15-85重量份數的甲醛溶液、45-80重量份數的三聚氰胺、10-30重量份數的生物質材料和0-10重量份數的尿素混合和攪拌，再調pH值為8.4-8.6，并升溫至90℃-95℃后得到的；其中，甲醛溶液的濃度為35wt％-40wt％；并且，固體甲醛和甲醛溶液總的重量份數為100-105；生物質材料為栲膠、木質素中的一種或兩種。

按照來源，栲膠可以為楊梅栲膠、余柑栲膠、黑荊樹栲膠、橡椀栲膠等中的任何一種。木質素可以為純木質素，也可以為木質素磺酸鈉或木質素磺酸銨等木質素的磺酸鹽。

其中，生物質材料為栲膠、木質素中的一種或兩種。

該生物質改性三聚氰胺甲醛樹脂為液態粘稠狀樹脂。

該生物質改性三聚氰胺甲醛樹脂的粘度為1000cp-10000cp。

該生物質改性三聚氰胺甲醛樹脂的固含量為75wt％-95wt％。

一種制備生物質改性的三聚氰胺甲醛樹脂的方法，該方法包括下述步驟：

(1)、將20-90重量份數的固體甲醛、15-85重量份數的甲醛溶液、45-80重量份數的三聚氰胺、10-30重量份數的生物質材料和0-10重量份數的尿素混合和攪拌均勻，其中，甲醛溶液的濃度為35wt％-40wt％；并且，固體甲醛和甲醛溶液總的重量份數為100-105；生物質材料為栲膠和木質素中的一種或兩種；

(2)、用25wt％-35wt％的NaOH溶液調步驟(1)得到的混合物的pH值為8.4-8.6后，同時升溫至90℃-95℃之后，當反應物粘度達到3000cp后降溫出料即得到生物質改性的三聚氰胺甲醛樹脂。

在所述的步驟(2)中，在90℃-95℃條件下，保溫的時間即固體甲醛、甲醛溶液、三聚氰胺和生物質材料在90℃-95℃條件下反應的時間為25-40min。

本發明的方法首先是將固體甲醛與甲醛溶液加入到反應器中，然后加入一定量的三聚氰胺及生物質材料，開動攪拌，用30wt％的NaOH溶液調pH值至8.5，同時緩慢升溫至90℃，保溫反應一定時間后，降溫出料即可。

本發明主要利用栲膠、木質素等生物質材料，改性三聚氰胺甲醛樹脂。所獲得的樹脂具有貯存穩定性長的特點，同時也擴大了栲膠、木質素等生物質材料的應用領域。

本發明的優點是：

傳統的制備三聚氰胺甲醛樹脂的方法存在反應時間長、樹脂粘度較低、樹脂固含量低等缺點。而采用本發明方法，不但可大大減少反應時間，同時可獲得高粘度、高固含量的樹脂，且所制備的樹脂貯存穩定性好，可應用不同的領域。

具體實施方式

實施例1

將52重量份數的固體甲醛、51重量份數的37wt％甲醛溶液、65重量份數的三聚氰胺、10重量份數的栲膠、10重量份數的尿素分別加入到三口瓶中，開動攪拌，用30wt％的NaOH溶液調pH值至8.5，同時緩慢升溫至90℃，保溫反應約30min后，當反應物粘度達到1000cp～10000cp后迅速降溫出料即可。此配方固含量約84wt％。粘度最好控制在3000～4000cp。樹脂的貯存穩定性可達到20天以上。

實施例2