一种树脂胶黏剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种树脂胶黏剂及其制备方法。本发明专利技术提供的树脂胶黏剂，按质量含量计，由包括以下组分的原料制备得到：甲醛水溶液30～50％，苯酚10～25％，三聚氰胺改性多羟甲基脲10～20％，木质素20～40％，多醛类交联剂5～10％和复合催化剂3～6％；所述甲醛水溶液的质量浓度为35～40％；所述复合催化剂包括氧化锌、氧化镁、氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化钾和碳酸钾中的一种与氢氧化钠的混合物。本发明专利技术以三聚氰胺改性多羟甲基脲为原料，提高羟甲基脲的储存稳定性，延长了树脂胶黏剂的贮存期；复合催化剂定向促进了木质素中苯酚结构中活性较差邻位反应点的聚合反应，实现了树脂胶黏剂的低温、快速固化。

Resin adhesive and preparation method thereof

The invention provides a resin adhesive and a preparation method thereof. Resin provided by the invention, according to the quality of content, which comprises the following components: the prepared formaldehyde aqueous solution of 30 ~ 50%, 10 ~ 25% of phenol, melamine modified multi methylolurea 10 ~ 20%, 20 ~ 40% lignin, multi aldehyde crosslinking agent 5 ~ 10% and 3 ~ composite catalyst 6%; the concentration of formaldehyde in aqueous solution was 35 ~ 40%; the composite catalyst including a Zinc Oxide, Magnesium Oxide, calcium hydroxide, barium hydroxide, potassium hydroxide and potassium carbonate and sodium hydroxide mixture. The present invention modified with melamine multihydroxymethyl urea as raw material, improve the storage stability of methylolurea, prolong the storage period of resin adhesive; composite catalyst promotes the directional polymerization activity of poor lignocellulosic structure in the ortho reaction point, the resin adhesive at low temperature, fast curing.

【技术实现步骤摘要】
一种树脂胶黏剂及其制备方法
本专利技术涉及胶黏剂
，特别涉及一种树脂胶黏剂及其制备方法。
技术介绍
木材用胶黏剂占胶黏剂总产量的60％以上，且随着木材加工工业的持续发展用量日益增大，品种也不断增多。胶黏剂工业的发展也对刨花板和纤维板凳木材工业的发展产生了积极的影响，使得小径级材、枝梗材、间伐材以及木材加工剩余物等能够得到充分利用，提高了木材的综合利用率，改善了木材的性能、胶黏剂已成为决定刨花板和纤维板生产发展水平的一个关键环节。酚醛树脂(PF树脂)、脲醛树脂和三聚氰胺-甲醛树脂并称为人造板工业用三大树脂胶。其中，酚醛树脂作为木材胶黏剂具有胶结强度高、耐沸水、耐热、耐候，耐化学侵蚀等优点，并且由于原料易得而被广泛应用于室外用木质人造板的生产。近年来，随着我国建筑、运输行业的迅猛发展，混凝土模板、集装箱底板、高速列车车厢底板等室外用木质人造板产量逐年增加，使PF树脂用量年增幅较大，显示了广阔的发展空间。但是，由于PF树脂以苯酚为主要原料，而苯酚的价格昂贵，使PF树脂的价格始终居高不下，而且PF树脂自身也存在着一些缺点，如贮存期短，与其它氨基树脂相比固化速度较慢、固化温度高，这些造成了PF树脂胶接制品的价格相对较高、生产效率不高，限制了PF树脂胶黏剂更广泛的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种树脂胶黏剂及其制备方法。本专利技术提供的树脂胶黏剂贮存期长，固化速度快，固化温度低且苯酚用量少，原料价格低廉。本专利技术提供了一种树脂胶黏剂，按质量含量计，由包括以下组分的原料制备得到：甲醛水溶液30～50％苯酚10～25％三聚氰胺改性多羟甲基脲10～20％木质素20～40％多醛类交联剂5～10％复合催化剂3～6％所述甲醛水溶液的质量浓度为35～40％；所述复合催化剂包括氧化锌、氧化镁、氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化钾和碳酸钾中的一种或多种与氢氧化钠的混合物。优选的，所述三聚氰胺改性多羟甲基脲的制备包括以下步骤：(a)将尿素、甲醛水溶液和聚乙烯醇混合，第一聚合反应得到多元聚合物；(b)将所述步骤(a)得到的多元聚合物与三聚氰胺混合，经第二聚合反应后，调整温度和pH值进行第三聚合反应得到三聚氰胺改性多羟甲基脲。优选的，所述步骤(a)中尿素、甲醛水溶液、聚乙烯醇和所述步骤(b)中三聚氰胺的质量比为1:1.5～2.5:0.02～0.07:0.3～0.8；所述甲醛水溶液的质量浓度为35～40％。优选的，所述步骤(a)中第一聚合反应的pH值为4～6.8，第一聚合反应的温度为80～100℃，第一聚合反应的时间为0.5～2h。优选的，所述步骤(b)中第二聚合反应的温度为70～80℃，第二聚合反应至产物的涂4粘度为10～13s。优选的，所述步骤(b)中第三聚合反应的pH值为7.5～8.5，第三聚合反应的温度为45～55℃，第三聚合反应的时间为3～6min。优选的，所述多醛类交联剂包括多醛类化合物溶液。优选的，所述复合催化剂中氧化锌、氧化镁、氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化钾和碳酸钾中的一种或多种与氢氧化钠的质量比为0.1～0.3:1。本专利技术还提供了上述技术方案所述树脂胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将苯酚、三聚氰胺改性多羟甲基脲和部分复合催化剂混合，加成反应得到混合物；(2)将所述步骤(1)得到的混合物与甲醛水溶液和剩余复合催化剂混合，缩合反应得到聚合物；(3)将所述步骤(2)得到的聚合物与木质素混合，聚合反应得到树脂；(4)将所述步骤(3)得到的树脂与多醛类交联剂混合，交联反应得到树脂胶黏剂。优选的，所述步骤(1)中的加成反应依次包括常温加成反应和高温加成反应。本专利技术提供了一种树脂胶黏剂，按质量含量计，由包括以下组分的原料制备得到：甲醛水溶液30～50％，苯酚10～25％，三聚氰胺改性多羟甲基脲10～20％，木质素20～40％，多醛类交联剂5～10％和复合催化剂3～6％；所述甲醛水溶液的质量浓度为35～40％；所述复合催化剂包括氧化锌、氧化镁、氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化钾和碳酸钾中的一种或多种与氢氧化钠的混合物。本专利技术以三聚氰胺改性多羟甲基脲为原料，解决了羟甲基脲因其自缩聚而引起的易沉淀等问题，进而提高羟甲基脲的储存稳定性，延长了树脂胶黏剂的贮存期；复合催化剂定向促进了木质素中苯酚结构中活性较差邻位反应点的聚合反应，使合成树脂胶黏剂中留下了更多的具有高反应活性的对位反应点，进而实现了树脂胶黏剂的低温、快速固化。实验结果表明，本专利技术提供的树脂胶黏剂的贮存期大于30天，在125℃下可充分固化，135℃固化速度为370s以下。此外，本专利技术提供的树脂胶黏剂中的三聚氰胺改性多羟甲基脲增加了多羟甲基脲的反应活性和活性羟甲基的数量，使多羟甲基脲在与甲醛缩合反应中具有和苯酚相似的反应活性，进而提高了树脂胶黏剂分子分布的均匀性，使树脂胶黏剂具有与纯PF树脂相似的胶接性能；多醛类交联剂通过羟醛缩合反应将树脂中大分子进一步交联，提高了树脂胶黏剂网络结构的交联密度，进而增加了树脂的胶接性能。实验结果表明，本专利技术提供的树脂胶黏剂在125℃和135℃下的胶合强度分别可达1.19MPa和1.20MPa。并且，本专利技术提供的树脂胶黏剂的制备方法简单，操作简便，适用于工业化生产。具体实施方式本专利技术提供了一种树脂胶黏剂，按质量含量计，由包括以下组分的原料制备得到：甲醛水溶液30～50％苯酚10～25％三聚氰胺改性多羟甲基脲10～20％木质素20～40％多醛类交联剂5～10％复合催化剂3～6％所述甲醛水溶液的质量浓度为35～40％；所述复合催化剂包括氧化锌、氧化镁、氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化钾和碳酸钾中的一种或多种与氢氧化钠的混合物。在本专利技术中，制备树脂胶黏剂的原料包括质量含量为30～50％的甲醛水溶液，优选为35～45％，更优选为38～42％。在本专利技术中，所述甲醛水溶液的质量浓度为35～40％，优选为36～38％。本专利技术对所述甲醛水溶液的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。在本专利技术的实施例中，所述甲醛水溶液优选为北京益利精细化学品有限公司生产的质量浓度为37％的甲醛水溶液。在本专利技术中，制备树脂胶黏剂的原料包括质量含量为10～25％的苯酚，优选为15～20％，更优选为16～18％。在本专利技术中，所述苯酚的纯度优选为99％以上。本专利技术对所述苯酚的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。在本专利技术的实施例中，所述苯酚优选为北京化工厂生产的纯度大于99％的苯酚。在本专利技术中，制备树脂胶黏剂的原料包括质量含量为10～20％的三聚氰胺改性多羟甲基脲，优选为14～16％。在本专利技术中，所述三聚氰胺改性多羟甲基脲的制备优选包括以下步骤：(a)将尿素、甲醛水溶液和聚乙烯醇混合，第一聚合反应得到多元聚合物；(b)将所述步骤(a)得到的多元聚合物与三聚氰胺混合，经第二聚合反应后，调整温度和pH值进行第三聚合反应得到三聚氰胺改性多羟甲基脲。在本专利技术中，所述步骤(a)中尿素、甲醛水溶液、聚乙烯醇和所述步骤(b)中三聚氰胺的质量比优选为1:1.5～2.5:0.02～0.07:0.3～0.8，更优选为1:1.8～2.2:0.04～0.06:0.5～0.7；所述甲醛水溶液的质量浓度优选为35～40％，更优选为36～38％。本专利技术对所述尿素、甲醛水溶液、聚乙烯醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种树脂胶黏剂，按质量含量计，由包括以下组分的原料制备得到：甲醛水溶液 30～50％苯酚 10～25％三聚氰胺改性多羟甲基脲 10～20％木质素 20～40％多醛类交联剂 5～10％复合催化剂 3～6％所述甲醛水溶液的质量浓度为35～40％；所述复合催化剂包括氧化锌、氧化镁、氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化钾和碳酸钾中的一种或多种与氢氧化钠的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种树脂胶黏剂，按质量含量计，由包括以下组分的原料制备得到：甲醛水溶液30～50％苯酚10～25％三聚氰胺改性多羟甲基脲10～20％木质素20～40％多醛类交联剂5～10％复合催化剂3～6％所述甲醛水溶液的质量浓度为35～40％；所述复合催化剂包括氧化锌、氧化镁、氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化钾和碳酸钾中的一种或多种与氢氧化钠的混合物。2.根据权利要求1所述的树脂胶黏剂，其特征在于，所述三聚氰胺改性多羟甲基脲的制备包括以下步骤：(a)将尿素、甲醛水溶液和聚乙烯醇混合，第一聚合反应得到多元聚合物；(b)将所述步骤(a)得到的多元聚合物与三聚氰胺混合，经第二聚合反应后，调整温度和pH值进行第三聚合反应得到三聚氰胺改性多羟甲基脲。3.根据权利要求2所述的树脂胶黏剂，其特征在于，所述步骤(a)中尿素、甲醛水溶液、聚乙烯醇和所述步骤(b)中三聚氰胺的质量比为1:1.5～2.5:0.02～0.07:0.3～0.8；所述甲醛水溶液的质量浓度为35～40％。4.根据权利要求2或3所述的树脂胶黏剂，其特征在于，所述步骤(a)中第一聚合反应的pH值为4～6.8，第一聚合反应的温度为80～100℃，第一聚合反应的时间为0.5～2h。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：范东斌，李改云，储富祥，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院木材工业研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11