[發(fā)明專利]一種苯酚改性脲醛樹脂的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310199740.8
• 申請(qǐng)日: 2013-05-24
• 公開（公告）號(hào): CN103242500A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧剛;彭綿廣;宋長(zhǎng)嘯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東圣泉化工股份有限公司
• 主分類號(hào): C08G14/08
• 分類號(hào): C08G14/08;C09J161/34
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵;李玉秋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子聚合物技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種苯酚改性脲醛樹脂的制備方法。

背景技術(shù)

脲醛樹脂是由尿素和甲醛為主要原料合成的熱固性樹脂，它是氨基樹脂的一種，也是最古老的合成樹脂之一，由于其成本低廉、顏色淺、不污染木材、硬度高、粘結(jié)強(qiáng)度高、耐油、抗霉、較好的絕緣性和耐溫性等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于木材加工、膠合板等行業(yè)。在木材膠粘劑中占總量的80%以上，占據(jù)了相當(dāng)重要的地位。但是脲醛樹脂也存在嚴(yán)重的缺點(diǎn)，如耐水、耐老化、機(jī)械強(qiáng)度差、甲醛含量高。

現(xiàn)有技術(shù)為了克服脲醛樹脂的缺點(diǎn)，采用苯酚對(duì)其進(jìn)行改性，通過在脲醛樹脂上引入苯環(huán)改善脲醛樹脂的耐水、耐老化和機(jī)械性能等。苯酚改性脲醛樹脂的合成原理如下：在堿性催化劑的存在下，苯酚和甲醛首先發(fā)生加成反應(yīng)生成多種羥甲基酚等縮聚中間體，尿素和甲醛發(fā)生親核加成反應(yīng)生成穩(wěn)定的一羥基脲或二羥基脲；然后在弱酸性條件下，一羥基脲、二羥基脲和羥甲基酚等縮聚中間體脫水縮聚，形成初期樹脂然后進(jìn)一步脫水縮聚成相互交聯(lián)的高分子聚合物。

本發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)公開的合成工藝得到的苯酚改性脲醛樹脂，由于苯酚的對(duì)位比鄰位反應(yīng)活性高，苯酚的對(duì)位更易與甲醛發(fā)生加成反應(yīng)生成對(duì)羥甲基苯酚；而生成對(duì)羥甲基苯酚后，酚羥基的鄰位的活性會(huì)顯著下降，更難與甲醛發(fā)生加成反應(yīng)，導(dǎo)致消耗的甲醛較少，得到的苯酚改性脲醛樹脂中的游離甲醛的含量較高；而且由于溶液在貯存過程中殘留的甲醛氧化以及羥甲基被還原成酸性物質(zhì)使得膠粘劑的酸性增加、縮聚反應(yīng)加快、引起膠粘劑的老化，貯存期過短；現(xiàn)有技術(shù)公開的苯酚改性脲醛樹脂發(fā)泡得到的發(fā)泡體固化后的閉孔率很低，開孔嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種苯酚改性脲醛樹脂的制備方法，本發(fā)明提供的方法得到的脲醛樹脂具有較低的游離醛和游離酚含量，貯存期較長(zhǎng)，且發(fā)泡固化后具有較高的閉孔率。

本發(fā)明提供了一種苯酚改性脲醛樹脂的制備方法，包括以下步驟：

a）將苯酚、甲醛和堿性催化劑混合后進(jìn)行反應(yīng)，得到反應(yīng)產(chǎn)物，所述反應(yīng)產(chǎn)物包括酚醇混合物和甲醛；

b）將所述步驟a）得到的反應(yīng)產(chǎn)物與尿素、醇類化合物和弱酸類化合物混合，進(jìn)行反應(yīng)，得到苯酚改性脲醛樹脂。

優(yōu)選的，所述步驟a）中苯酚、甲醛與所述步驟b）中尿素的摩爾比為（0.15～0.8）:（1.5～2.5）:（0.5～1.5）。

優(yōu)選的，所述步驟a）中苯酚、甲醛和堿性催化劑混合得到的混合溶液的pH值為7.5～9.5。

優(yōu)選的，所述步驟b）中醇類化合物為甲醇、乙二醇、異丙醇、聚乙烯醇和糠醇中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述醇類化合物與尿素的質(zhì)量比為（0.2%～10.0%）:1。

優(yōu)選的，所述步驟b）中弱酸類化合物為甲酸、乙酸、苯磺酸和氨基酸中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述步驟b）中所述步驟a）得到的反應(yīng)產(chǎn)物與尿素、醇類化合物和弱酸類化合物混合后得到的混合溶液的pH值為4.0～6.5。

優(yōu)選的，所述步驟a）中反應(yīng)的溫度為60℃～100℃；

所述步驟a）中反應(yīng)的時(shí)間為1h～5h。

優(yōu)選的，所述步驟b）中反應(yīng)的溫度為90℃～98℃。

優(yōu)選的，所述步驟b）為：

b1）將所述步驟a）得到的反應(yīng)產(chǎn)物與尿素混合后進(jìn)行反應(yīng)；

b2）將所述步驟b1）得到的反應(yīng)產(chǎn)物與醇類化合物和弱酸類化合物混合，進(jìn)行反應(yīng)，得到苯酚改性脲醛樹脂。

本發(fā)明提供了一種苯酚改性脲醛樹脂的制備方法，包括以下步驟a）將苯酚、甲醛和堿性催化劑混合后進(jìn)行反應(yīng)，得到反應(yīng)產(chǎn)物，所述反應(yīng)產(chǎn)物包括酚醇混合物和甲醛；b）將所述步驟a）得到的反應(yīng)產(chǎn)物與尿素、醇類化合物和弱酸類化合物混合，進(jìn)行反應(yīng)，得到苯酚改性脲醛樹脂。本發(fā)明提供的方法首先將苯酚和甲醛在堿性催化劑存在的條件下進(jìn)行反應(yīng)，然后將得到的酚醇混合物與尿素、醇類化合物和弱堿類化合物進(jìn)行反應(yīng)，在反應(yīng)的過程中醇類化合物中的羥基與過量的甲醛反應(yīng)生成醇縮甲醛，而且醇類化合物還能夠和脲醛樹脂交聯(lián)成為大分子，從而降低了游離甲醛含量，延長(zhǎng)了貯存期，而且本發(fā)明提供的方法得到的苯酚改性脲醛樹脂發(fā)泡和固化后得到的發(fā)泡體具有較高的閉孔率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的方法制備的苯酚改性脲醛樹脂的游離醛含量可低至0.65%，其貯存期可高于40d，將本發(fā)明得到的苯酚改性脲醛樹脂與陰離子表面活性劑混合，進(jìn)行機(jī)械攪拌發(fā)泡，固化后得到的發(fā)泡體的閉孔率可高達(dá)84.59%。

具體實(shí)施方式