[發(fā)明專利]一種脲醛樹脂及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611072032.8
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN108117627B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設計）人: 白富棟;張躍;嚴生虎;陳代祥;李政;沈介發(fā);李國慶
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號: C08G12/40
• 分類號: C08G12/40;C08G12/12
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種脲醛樹脂及其制備方法，包括（1）甲醛水溶液的制備；（2）堿調(diào)節(jié)液的配制；（3）在甲醛水溶液中加入第一批尿素、聚乙烯醇和消泡劑混勻，加堿調(diào)節(jié)pH為8～9，反應30～40min；（4）調(diào)pH為4～5，反應30～40min，當取樣滴入水中呈云霧狀時，加入第二批尿素、三聚氰胺，當取樣滴入水中呈云霧狀時，加堿調(diào)節(jié)pH為5～6，加入第三批尿素，在80～90℃下反應30～40min；（5）冷卻到70～75℃，加入第四批尿素，加堿調(diào)節(jié)pH為8～9，冷卻，出料，得到脲醛樹脂。本發(fā)明采用弱堿?弱酸?弱堿工藝，并利用纖維乙醇發(fā)酵廢水和廢渣制備脲醛樹脂，制備工藝簡單，游離甲醛含量低。

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于化工膠黏劑技術(shù)領域，具體涉及一種利用纖維乙醇發(fā)酵廢棄物制備脲醛樹脂的方法。

背景技術(shù)

脲醛樹脂具有原料豐富易得、生產(chǎn)成本低、固化快、膠合強度高等優(yōu)點，被廣泛應用于膠合板、刨花板、纖維板等人造板行業(yè)。隨著人們生活水平的提高，家居環(huán)境要求的改善，脲醛樹脂的甲醛釋放問題成為人們關注的焦點。為適應市場和消費者需求，低甲醛釋放量或低游離甲醛脲醛樹脂的研發(fā)成為熱點，并廣泛應用于人造板和家具生產(chǎn)。目前市場上出現(xiàn)多種低游離甲醛脲醛樹脂，在制備過程或后期過程中加入改性物質(zhì)，如三聚氰胺、聚乙烯醇、異氰酸酯、苯酚等，對脲醛樹脂進行改性。

CN100497424涉及一種脲醛樹脂及其制備方法，該脲醛樹脂由重量配比為甲醛200份、尿素100～250份、聚乙烯醇0.5～6份、促進劑0.05～0.5份、助劑0.5-5份的原料制備而成，其中甲醛濃度為42%以上，反應過程中尿素分多次加入，使原料依次在強酸性介質(zhì)、中性至弱堿性介質(zhì)、弱酸性介質(zhì)和中性介質(zhì)中反應。所制備的脲醛樹脂中游離甲醛含量低，僅為0.05～0.20%，不需要進行真空脫水處理，因此沒有廢水排放，并縮短了生產(chǎn)周期，降低了燃料和動力消耗，相比由低濃度甲醛(37%) 制備的同摩爾比脲醛樹脂生產(chǎn)的人造板，顯著提高了人造板各項物理力學性能，大幅度降低了人造板中的甲醛釋放量。但是，該法需要使用添加多種改性劑，制備成本較高。

目前，以纖維素為原料制取燃料乙醇這項技術(shù)已基本成熟，其原理是將秸稈等富含纖維素的植物原料經(jīng)預處理得到還原性單糖，如葡萄糖、木糖等，再將還原性單糖經(jīng)過發(fā)酵、精餾后可得到燃料乙醇，所剩余的精餾廢液經(jīng)固液分離后，得到纖維乙醇發(fā)酵廢水。張蕾等（當代化工，2015，44（4）:691-694）對廢水的水質(zhì)特征進行了分析，指出廢水中含有一定親水酸，pH在4左右。除此之外廢水中還含有高濃度無機鹽、糖類、木質(zhì)素以及發(fā)酵過程中的其他代謝產(chǎn)物，成分復雜，增加了廢水處理的難度。此外，采用木質(zhì)纖維素原料如秸稈等制備纖維乙醇的過程中，經(jīng)預處理、酶解、發(fā)酵乙醇并通過蒸餾分離后會產(chǎn)生纖維乙醇發(fā)酵殘渣固廢，沒有得到有效利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種利用纖維乙醇發(fā)酵廢水和廢渣制備脲醛樹脂的方法。本發(fā)明采用弱堿-弱酸-弱堿工藝，利用纖維乙醇發(fā)酵廢水解聚多聚甲醛，并在堿性調(diào)節(jié)過程中引入纖維乙醇發(fā)酵廢渣作為改性劑，制備工藝簡單，所制備的脲醛樹脂中游離甲醛含量低。

本發(fā)明利用纖維乙醇發(fā)酵廢水和廢渣制備脲醛樹脂的方法，包括以下步驟：

（1）甲醛水溶液的制備：將多聚甲醛與纖維乙醇發(fā)酵廢水按比例混合后進行解聚，制得30%～40%甲醛水溶液；

（2）堿調(diào)節(jié)液的配制：將NaOH、纖維乙醇發(fā)酵廢水、纖維乙醇發(fā)酵廢渣混合，加熱到沸騰后停止，冷卻過濾，濾液即為堿調(diào)節(jié)液；

（3）在步驟（1）的甲醛水溶液中加入第一批尿素、聚乙烯醇和消泡劑混合均勻，并加入步驟（2）的堿調(diào)節(jié)液使體系pH為8～9，升溫至70-80℃后停止加熱，反應30～40min；

（4）調(diào)節(jié)反應體系pH為4～5，反應30～40min后，當取樣滴入水中呈云霧狀時，加入第二批尿素、三聚氰胺，當取樣滴入水中呈云霧狀時，用步驟（2）的堿調(diào)節(jié)液使體系pH為5～6，加入第三批尿素，在80～90℃下保溫反應30～40min；