[發明專利]楊梅栲膠改性酚醛樹脂及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201610913893.8
• 申請日: 2016-10-19
• 公開（公告）號: CN107964080B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 吳志平;覃族;謝力生;周先雁;李賢軍;賀丹
• 申請（專利權）人: 中南林業科技大學
• 主分類號: C08G8/34
• 分類號: C08G8/34;C09J161/14;C09J11/08
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 趙洪;黃麗

本發明公開了一種楊梅栲膠改性酚醛樹脂及其制備方法和應用。該楊梅栲膠改性酚醛樹脂主要由苯酚、甲醛溶液、楊梅栲膠和降解劑反應制備得到，苯酚與甲醛溶液的質量比為1∶1.2～3.0，苯酚與楊梅栲膠的質量比為1∶0.2～1.5，楊梅栲膠與降解劑的質量比為1∶0.1～0.4。制備方法包括苯酚與甲醛溶液的一次反應，加入楊梅栲膠和降解劑后的二次反應。該楊梅栲膠改性酚醛樹脂與固化劑和填充劑混合后，制得楊梅栲膠改性酚醛樹脂膠粘劑。本發明的楊梅栲膠改性酚醛樹脂及其膠粘劑在滿足《結構用集成材》國家標準的前提下，能夠降低苯酚用量，減少反應時間，降低成本、縮短固化時間并延長膠液適用期，且低毒環保。

技術領域

本發明屬于楊梅栲膠應用技術領域，具體涉及一種楊梅栲膠改性酚醛樹脂及其制備方法和應用。

背景技術

栲膠是從富含單寧的植物性物料提取濃縮所得的產品。栲膠中單寧為多元酚型結構,可在酚醛樹脂合成中參與反應，反應過程易于控制，可替代苯酚降低酚醛樹脂原料成本，并提高樹脂粘接性能。為我國林木廢棄物利用提供了一條高附加值的途徑，同時減少了酚醛樹脂原料對石化產品的依賴。栲膠為綠色可再生資源，隨著石油等不可再生資源的日益枯竭，栲膠等林產品行業的發展將顯得尤為重要。

占世界單寧總產量90%的縮合類單寧是制備和改性酚醛樹脂膠粘劑的主要原料。在我國膠粘劑行業，利用縮合單寧的類黃酮三元環，在催化劑作用下，與甲醛進行加成，形成多羥基酚醛樹脂膠粘劑，通過加入適量固化劑反應，即獲得熱固型高聚物。

由于栲膠是一種較為復雜的混合物，除含有可用來改性酚醛樹脂的有效成分單寧外，還存在樹膠和多糖這些非單寧組分，在改性酚醛樹脂的過程中，它們并不能參與反應，但它們對改性出的樹脂膠粘劑的黏度有很大影響，是造成同等濃度下栲膠改性酚醛樹脂膠粘劑比純酚醛樹脂膠粘劑黏度大的主要原因。另一方面，因為單寧的分子量較大，類黃酮醚環具有憎水性，且存在于單寧與單寧間、單寧與樹膠間以及樹膠與樹膠間的靜電力和氫鍵作用，導致栲膠水溶液不是真溶液，而是膠體懸浮液，水對單寧分子各部分的接近很慢，使得改性出的酚醛樹脂膠粘劑黏度較大，容易干涸，出現凝膠。與木材接觸時，由于水對木材的親合力比水對栲膠改性的酚醛樹脂膠粘劑要強而產生較快的增稠傾向。

楊梅栲膠屬于縮合類栲膠，是采用楊梅的樹皮作為原料，經粉碎、浸提、蒸發以及干燥等工序制備所得的粉狀物質。楊梅栲膠單寧主要由間苯三酚型A環和鄰苯二酚型B環的黃烷醇構成，A環具有較強的親核中心，非常活潑。

迄今為止，僅有公開號為CN 102093770的中國專利文獻公開了應用楊梅栲膠制備海洋防污劑，以及公開號為CN 1422928的中國專利文獻公開了應用楊梅栲膠作為熱固型木材膠粘劑的添加劑，未見有關于楊梅栲膠在改性制備栲膠-苯酚-甲醛樹脂膠粘劑中應用的報道。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，通過對配方和制備方法的創造性改進，提供一種在滿足《結構用集成材》國家標準的前提下，能夠降低苯酚用量、減少反應時間、降低成本、同時實現縮短固化時間和延長膠液適用期的楊梅栲膠改性酚醛樹脂及其制備方法和應用。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種楊梅栲膠改性酚醛樹脂，所述楊梅栲膠改性酚醛樹脂主要由苯酚、甲醛溶液、楊梅栲膠和降解劑反應制備得到，所述苯酚與甲醛溶液的質量比為1∶1.2～3.0，所述甲醛溶液的質量分數為37%～40%，所述苯酚與楊梅栲膠的質量比為1∶0.2～1.5，所述楊梅栲膠與降解劑的質量比為1∶0.1～0.4。

上述的楊梅栲膠改性酚醛樹脂中，優選的，所述苯酚與甲醛溶液的質量比為1∶1.2～2.3，所述苯酚與楊梅栲膠的質量比為1∶0.3～1.0（更優選1∶0.35～0.6）；和/或，所述楊梅栲膠中單寧含量不低于60%。（優選為單寧含量≥68%）；和/或，所述降解劑為亞硫酸氫鈉、亞硫酸鈉和焦亞硫酸鈉中的一種或多種。