[發明專利]一種脲醛樹脂及其制備方法

有效

• 申請號: 201710353360.3
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN108948302B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 白富棟;張躍;嚴生虎;陳代祥;李政;張通;薛冬
• 申請（專利權）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大連石油化工研究院
• 主分類號: C08G12/40
• 分類號: C08G12/40;C08G12/38;C08G12/12
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本發明涉及一種脲醛樹脂的制備方法，包括（1）采用纖維乙醇發酵廢水代替工藝水，制得30%～40%甲醛溶液；（2）堿調節液的配制；（3）在甲醛溶液中加入第一批尿素、聚乙烯醇和消泡劑混勻，加堿調節液使pH為8～9，升溫至70～80℃反應30～40min；（4）調節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，用堿調節液使pH為5～6，加入第三批尿素，在80～90℃下保溫反應30～40min；（5）冷卻到70～75℃，加入第四批尿素，加堿調節液使pH為8～9，冷卻，出料，得到脲醛樹脂。本發明采用弱堿?弱酸?弱堿工藝，利用纖維乙醇發酵廢棄物制備脲醛樹脂，制備工藝簡單，游離甲醛含量低。

技術領域

本發明屬于化工膠黏劑技術領域，具體涉及一種脲醛樹脂及其制備方法。

背景技術

脲醛樹脂具有原料豐富易得、生產成本低、固化快、膠合強度高等優點，被廣泛應用于膠合板、刨花板、纖維板等人造板行業。隨著人們生活水平的提高，家居環境要求的改善，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成為熱點，并廣泛應用于人造板和家具生產。目前市場上出現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，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、中性至弱堿性介質、弱酸性介質和中性介質中反應。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已基本成熟，其原理是將秸稈等富含纖維素的植物原料經預處理得到還原性單糖，如葡萄糖、木糖等，再將還原性單糖經過發酵、精餾后可得到燃料乙醇，所剩余的精餾廢液經固液分離后，得到纖維乙醇發酵廢水。張蕾等（當代化工，2015，44（4）:691-694）對廢水的水質特征進行了分析，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、木質素以及發酵過程中的其他代謝產物，成分復雜，增加了廢水處理的難度。此外，采用木質纖維素原料如秸稈等制備纖維乙醇的過程中，經預處理、酶解、發酵乙醇并通過蒸餾分離后會產生纖維乙醇發酵殘渣固廢，沒有得到有效利用。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種脲醛樹脂及其制備方法。本發明采用弱堿-弱酸-弱堿工藝，利用纖維乙醇發酵廢水替代工藝水用于甲醛溶液的生產，并在堿性調節過程中直接引入纖維乙醇廢渣作為改性劑，制備工藝簡單，所制備的脲醛樹脂中游離甲醛含量低。

本發明脲醛樹脂的制備方法，包括以下步驟：

（1）甲醛溶液的制備：在甲醛溶液的制備過程中采用纖維乙醇發酵廢水代替工藝水吸收甲醛氣體，制得30%～40%甲醛溶液；

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

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

（4）調節反應體系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）的堿調節液使體系pH為5～6，加入第三批尿素，在80～90℃下保溫反應30～40min；