[發(fā)明專利]一種酚醛樹脂膠黏劑及其制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310714862.6
• 申請(qǐng)日: 2013-12-20
• 公開（公告）號(hào): CN103709978A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉石彩;楊華;鄧先倫;蔣劍春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所
• 主分類號(hào): C09J161/14
• 分類號(hào): C09J161/14;C08G8/28
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 馮慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種酚醛樹脂膠黏劑及其制備技術(shù)，尤其是涉及一種利用苯酚和生物質(zhì)成型燃料熱解焦油混合物為原料制備酚醛樹脂膠黏劑的制備方法。

背景技術(shù)

酚醛樹脂膠具有優(yōu)異的膠接強(qiáng)度、良好的耐水性、耐熱性及化學(xué)穩(wěn)定性，是目前室內(nèi)外用人造板的主要用膠。其固化速度慢，固化溫度高，成本也較高。本發(fā)明以生物質(zhì)成型炭制備過程中的焦油副產(chǎn)品替代價(jià)格較高的苯酚，針對(duì)生物質(zhì)成型燃料熱解焦油的特殊性質(zhì)，采用一種新型復(fù)合催化劑，合成符合國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的酚醛樹脂膠粘劑產(chǎn)品，為生物質(zhì)成型燃料熱解焦油的資源化利用提供一種新的途徑。

生物質(zhì)成型燃料熱解焦油替代苯酚制備酚醛樹脂膠黏劑少見報(bào)道。常規(guī)的生物質(zhì)焦油替代苯酚制備酚醛樹脂膠黏劑制備工藝中，一般采用單一氫氧化鈉、氫氧化鋇等作為催化劑，合成反應(yīng)中生物質(zhì)焦油的添加量不能超過30％，否則會(huì)因產(chǎn)品粘度過大而縮短膠粘劑的貯存期、膠合強(qiáng)度急劇下降導(dǎo)致產(chǎn)品不合格或隨著焦油用量的增加，膠粘劑產(chǎn)品中游離甲醛含量上升超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種對(duì)環(huán)境友好的酚醛樹脂膠黏劑的制備方法，本發(fā)明具有生物質(zhì)成型燃料熱解焦油替代苯酚添加量大(30%-50)的優(yōu)點(diǎn)，制得的酚醛樹脂膠黏劑產(chǎn)品符合國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，能用于室內(nèi)外用人造板的加工生產(chǎn)。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種酚醛樹脂膠黏劑，包括苯酚、甲醛、堿性催化劑，還包括生物質(zhì)成型燃料熱解焦油，組成以物質(zhì)的量之比計(jì)為：混合物原料：甲醛：堿性催化劑=1:1.5:0.3；所述的堿性催化劑為氫氧化鈉和碳酸鉀按照質(zhì)量比為2：（0.5-1.5）混合得到的復(fù)合催化劑，所述的混合物原料為苯酚和生物質(zhì)成型燃料熱解焦油的混合物，其中生物質(zhì)成型燃料熱解焦油添加量為混合物原料總質(zhì)量的30-50％wt。

所述的生物質(zhì)成型燃料熱解焦油為生物質(zhì)固體成型燃料在可控制含氧氣氛中熱解產(chǎn)生的焦油。

所述的生物質(zhì)成型燃料熱解焦油為白松木成型燃料熱解過程中產(chǎn)生的液相產(chǎn)物，最終熱解溫度為500℃。

制備所述的酚醛樹脂膠黏劑的方法，生物質(zhì)成型燃料熱解焦油和苯酚混合均勻，逐步加入復(fù)合催化劑，在30℃-50℃攪拌混合均勻，然后開始滴加甲醛溶液，滴加過程中通過控制滴加速率，控制體系溫度在70℃以下，滴加完畢后升高至75℃-85℃，再繼續(xù)反應(yīng)1.5-3小時(shí)，出料。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明技術(shù)針對(duì)生物質(zhì)成型燃料熱解焦油的特殊性質(zhì)，比如酸含量相對(duì)于煤焦油要高，特別選擇了氫氧化鈉、碳酸鉀復(fù)合催化劑(氫氧化鈉：碳酸鉀(重量比)＝2：(0.5-1.5))，大大提高了合成反應(yīng)中生物質(zhì)成型燃料熱解焦油的添加量(由常規(guī)工藝的30%wt以下提高至30%wt-50%wt)，生物質(zhì)成型燃料熱解焦油利用率高；減少了使用價(jià)格昂貴且對(duì)環(huán)境危害較大的苯酚用量，避免了生物質(zhì)成型燃料熱解焦油資源的浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境帶來的污染,降低了酚醛樹脂膠黏劑的制備成本。

由于在可控制含氧氣氛中熱解產(chǎn)生的焦油中的N、S含量很低，尤其是硫的含量可以忽略不計(jì)，因此對(duì)環(huán)境更友善。

附圖說明

圖1酚醛樹脂制備裝置圖。

其中，1.支架；2.攪拌器；3.滴液漏斗；4.三口燒瓶；5.水浴鍋；6冷凝管；7.電熱棒；8.傳感器；9.溫控表；10.電源。.

具體實(shí)施方式

一種酚醛樹脂膠黏劑及其制備方法，是按照混合物原料（苯酚＋生物質(zhì)成型燃料熱解焦油）：甲醛：催化劑（氫氧化鈉＋碳酸鉀）=1:1.5:0.3(摩爾比)，催化劑采用氫氧化鈉、碳酸鉀復(fù)合催化劑(氫氧化鈉：碳酸鉀(重量比)＝2：(0.5-1.5))，原料采用苯酚和生物質(zhì)成型燃料熱解焦油的混合物（其中生物質(zhì)成型燃料熱解焦油添加量為30－50％）。在500ml三口圓底燒瓶上連接電動(dòng)攪拌器、溫度計(jì)、回流冷凝管，回流冷凝管上加裝分液漏斗，首先將焦油和苯酚置于500ml圓底燒瓶(焦油替代量為焦油苯酚的總質(zhì)量百分?jǐn)?shù))，開動(dòng)攪拌器，逐步加入復(fù)合催化劑，在45℃左右攪拌20min。然后開始滴加甲醛溶液，可以控制30min內(nèi)滴加完畢，控制滴加時(shí)間主要是為了防止反應(yīng)放熱使反應(yīng)溫度過高，換句話說，滴加過程中也是通過控制滴加速率來防止體系升溫過高。滴加甲醛時(shí)溫度控制在70℃以下，滴加完畢后升高至相應(yīng)的反應(yīng)溫度75-85℃，再繼續(xù)反應(yīng)1.5-3小時(shí)，反應(yīng)至粘度符合要求時(shí)為止，出料。即可制成一種質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T14732-2006、GB/T9846-2004）的酚醛樹脂膠黏劑產(chǎn)品。