[發明專利]硼酸/熱解油共改性人造板用熱固性酚醛樹脂的制備方法

有效

• 申請號: 201710339245.0
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN107099009B
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 常建民;虞宇翔;徐平平;李露霏;邢靖晨
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: C08G8/10
• 分類號: C08G8/10;C08G8/28;C08L61/14
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

本發明涉及硼酸/熱解油共改性人造板用熱固性酚醛樹脂的制備方法，屬于膠黏劑制備技術領域，該方法包括：將硼酸倒入熱解油中，攪拌混合形成硼酸/熱解油混合液；將氫氧化鈉溶液在不斷攪拌的條件下滴入硼酸/熱解油混合液中，形成硼酸/熱解油共改性液；將苯酚和氫氧化鈉溶液加入到反應釜中，開動攪拌加溫，升溫后，加入甲醛溶液；再升溫?保溫?降溫，加入甲醛溶液和氫氧化鈉溶液；再次升溫，加入硼酸/熱解油共改性液，保溫；檢測得到的樹脂粘度，當粘度達到要求時，降溫出料，得到硼酸/熱解油共改性人造板用熱固性酚醛樹脂。本發明制備的熱固性酚醛樹脂具有成本低廉、耐熱性好、韌性優良等優點。

技術領域

本發明屬于膠黏劑制備技術領域，特別涉及一種硼酸/熱解油共改性人造板用熱固性酚醛樹脂的制備方法。

背景技術

熱解油酚醛樹脂是利用農林生物質經快速熱裂解液體產物-熱解油部分替代苯酚，在堿性條件下與甲醛反應合成的熱固性樹脂膠黏劑。其在保持了酚醛樹脂優良性能的前提下，減少了化石資源-苯酚的消耗，降低了樹脂的生產成本，同時提高了酚醛樹脂的韌性，減少了樹脂游離酚含量，已在人造板及其相關行業得到了成功應用。然而，熱解油中含有較多的水分和小分子化合物，將其引入酚醛樹脂合成體系，降低了樹脂的耐熱性。

針對樹脂耐熱性不足的問題，目前主要的改性方法是提高樹脂結構中芳雜環結構的含量或者引入耐熱性好的基團。如專利(申請號：CN106317354A)以硼為改性劑，在酚醛樹脂結構中引入硼，取代酚羥基中的氫，用鍵能更高的B-O鍵替代C-C鍵，從而提高樹脂耐熱性。然而，硼酸在20℃下在水中的溶解度是4.87g/100g，將其配成水溶液會給反應體系引入過多的水分；將其以固體形式加入熱解油酚醛樹脂反應體系又容易出現凝膠現象。因此，亟需尋求一種很好結合硼酸和熱解油的共改性來同時提高酚醛樹脂的耐熱性和韌性的人造板用酚醛樹脂制備方法。

發明內容

本發明的目的是為克服已有技術的不足之處，提出一種硼酸/熱解油共改性人造板用熱固性酚醛樹脂的制備方法，在堿性條件下利用熱解油溶解硼酸制備得到共改性液，并與甲醛反應，制備的熱固性酚醛樹脂具有成本低廉、耐熱性好、韌性優良等優點。

本發明采用如下技術方案：

本發明提出一種硼酸/熱解油共改性人造板用熱固性酚醛樹脂的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將4-6份硼酸倒入25-30份熱解油中，攪拌混合形成硼酸/熱解油混合液；

(2)將15-20份氫氧化鈉溶液在不斷攪拌的條件下滴入硼酸/熱解油混合液中，形成硼酸/熱解油共改性液；

(3)將80-90份苯酚和40-50份氫氧化鈉溶液加入到反應釜中，開動攪拌加溫，在5-10min內升溫至65±3℃后，加入150份甲醛溶液；

(4)在20-30min內再升溫至90±3℃，保溫30-40min；

(5)在5-10min內降溫至75℃，加入50份甲醛溶液和5-10份氫氧化鈉溶液；

(6)在10-15min內再次升溫至95±3℃，加入步驟(2)得到的硼酸/熱解油共改性液，保溫15-20min；

(7)檢測步驟(6)得到的樹脂粘度，當粘度達到60-150mPa·s時，降溫至30-40℃出料，得到硼酸/熱解油共改性人造板用熱固性酚醛樹脂。

所述的熱解油是在無氧或缺氧的條件下，采用中等反應溫度(500-600℃)、高加熱速率(10³-10⁵℃/s)和極短氣體停留時間(小于2s)將生物質(包括：木粉、農作物秸稈、樹皮、果殼等)進行熱化學轉化得到的液態產物，含水率為20％-30％，pH值為2.5-3.5；氫氧化鈉溶液是質量分數為30％的氫氧化鈉溶液；甲醛溶液是質量分數為37％的甲醛溶液。