一种含有改性碳纳米管的脲醛树脂胶黏剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改性碳纳米管的脲醛树脂胶黏剂，其特征在于，按照重量份数由下列原料组成：甲醛40～50份，尿素30～40份，大豆蛋白1～10份，改性碳纳米管1～10份，阻燃剂1～3份。本发明专利技术中，采用改性的碳纳米管作为添加剂制备脲醛树脂胶黏剂，由于碳纳米管自身所固有的中空管状结构，可与脲醛树脂中的游离甲醛结合，进而降低游离甲醛的含量；碳纳米管表面负载SiO2后，可在碳纳米管的基础上发挥SiO2的作用，进一步的降低游离甲醛的含量；采用硅烷偶联剂A1160对碳纳米管表面负载SiO2进行修饰后，可将改性碳纳米管均匀的分散在脲醛树脂胶黏剂中，避免团聚的产生，进而可保持胶黏剂的稳定性。本发明专利技术的脲醛树脂胶黏剂的制备工艺简单，易于工业化生产。

A urea formaldehyde resin adhesive containing modified carbon nanotube and its preparation method

The invention discloses a modified urea formaldehyde resin adhesive for carbon nanotubes, which is characterized by the following raw materials: formaldehyde 40~50 parts, urea 30~40 parts, soybean protein 1~10 parts, modified carbon nanotubes 1~10 parts and flame retardants 1~3 parts. In the invention, as additives for preparing urea formaldehyde resin adhesive modified by carbon nanotubes, hollow tubular structure of carbon nanotubes due to their inherent, can be combined with the free formaldehyde in the urea formaldehyde resin, thereby reducing the content of free formaldehyde; CNTs supported SiO2, can play the role of SiO2 in carbon nanotubes on the content of free formaldehyde decreased further; using silane coupling agent A1160 on the surface of Carbon Nanotubes Supported SiO2 were modified, the modified carbon nanotubes uniformly dispersed in the urea formaldehyde resin adhesive, avoid the cluster generation, which can maintain the stability of adhesive. The preparation process of the urea formaldehyde resin adhesive is simple and easy to be industrialized.

【技术实现步骤摘要】
一种含有改性碳纳米管的脲醛树脂胶黏剂及其制备方法
本专利技术涉及胶黏剂
，尤其涉及一种含有改性碳纳米管的脲醛树脂胶黏剂及其制备方法。技术背景脲醛树脂胶黏剂具有胶合强度高、耐热、耐腐蚀、原料来源丰富、成本低廉等优点，在人造板制造、竹木加工、纸张粘结等行业中广泛应用，但脲醛树脂在使用过程中释放的甲醛会刺激眼、鼻和呼吸道黏膜等，空气中甲醛浓度超标会引起头痛、恶心、鼻炎，甚至致癌。在脲醛树脂生产过程中，主要通过降低脲醛树脂的F/U摩尔比、改进制备工艺、加入甲醛捕集剂等降低游离甲醛含量，添加面粉、豆粉作捕集剂会发生霉变，而有机添加剂可能会改变脲醛树脂的基体结构，从而对脲醛树脂性能产生不利影响。碳纳米管是1991年NEC公司的饭岛澄男在制取C60的实验中发现的，是具有中空管状的网络结构，长径比高达100～1000的准一维材料。由于碳纳米管具有小尺寸效应、表面与界面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应，可以吸附树脂中游离的甲醛，而备受关注；此外，碳纳米管还具有与聚合物链结构相似的独特分子结构，特别是良好的轴向稳定性使其表现出良好的抗变形能力，具有极高的强度、韧性和弹性模量。但单纯添加碳纳米管会造成碳纳米管在脲醛树脂中分散性不佳，长时间放置会出现分层现象，影响脲醛树脂胶黏剂的贮藏稳定性。因此其工业应用受到了极大的限制。
技术实现思路
为了弥补现有技术的缺陷，本专利技术提供一种含有改性碳纳米管的脲醛树脂胶黏剂，通过改性的碳纳米管吸收脲醛树脂胶黏剂中的游离甲醛，以降低产品中甲醛的含量。本专利技术采用的技术方案如下：一种含有改性碳纳米管的脲醛树脂胶黏剂，其特征在于，按照重量份数由下列原料组成：甲醛40～50份，尿素30～40份，大豆蛋白1～10份，改性碳纳米管1～10份，阻燃剂1～3份。所述的改性碳纳米管，可均匀分布在脲醛树脂胶黏剂中，其制备方法如下：(1)SiO2-碳纳米管粉体制备：向不断搅拌的碳纳米管悬浮液(固含量为5.0％)中滴加2mol/L的硅酸钠溶液，硅酸钠与碳纳米管的质量比为1：1，滴加1mol/L硫酸溶液调节溶液pH值为9，升温至70℃，熟化1h。用硫酸溶液调节体系pH值至6，继续搅拌，陈化12h，抽滤，干燥，研磨，过200目筛，得到SiO2-碳纳米管粉体。(2)改性碳纳米管的制备：5gSiO2-碳纳米管粉体加入到50mL正丁醇中超声分散，得到悬浮液A。取0.75g硅烷偶联剂A1160用适量水和甲醇水解，得到混合液B。将悬浮液A加热到80℃，逐滴加入混合液B，反应4h。反应完毕后抽滤，将滤饼在80℃下烘干，研磨，过200目筛，得到改性碳纳米管。所述的阻燃剂为三聚氰胺氰尿酸盐。一种含有改性碳纳米管的脲醛树脂胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将40～50份甲醛与1～10份大豆蛋白、1～10份改性碳纳米管充分混匀，升温至40℃，用10％的NaOH调至pH8.5，缓慢加入第一批尿素(用量为总份量的60％，总份量为30～40份)，搅拌反应30min，升温至80℃，反应1h。(2)继续加入第二批尿素(用量为总份量的35％，总份量为30～40份)，，80℃下继续反应1h。(3)用10％的氯化铵调节pH至4.8，当胶液滴入清水中呈白色雾状且不散开后，用10％的NaOH调pH值为8.5，向反应中加入第三批尿素(用量为总份量的5％，总份量为30～40份)，加入1～3份三聚氰胺氰尿酸盐，继续反应30min，冷却即可得到本专利技术所述的脲醛树脂胶黏剂。本专利技术的优点与效果采用改性的碳纳米管作为添加剂制备脲醛树脂胶黏剂，由于碳纳米管自身所固有的中空管状结构，可与脲醛树脂中的游离甲醛结合，进而降低游离甲醛的含量；碳纳米管表面负载SiO2后，可在碳纳米管的基础上发挥SiO2的作用，进一步的降低游离甲醛的含量；采用硅烷偶联剂A1160对碳纳米管表面负载SiO2进行修饰后，可将改性碳纳米管均匀的分散在脲醛树脂胶黏剂中，避免团聚的产生，进而可保持胶黏剂的稳定性。本专利技术的脲醛树脂胶黏剂的制备工艺简单，易于工业化生产。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术作进一步的描述，但不专利技术不限于这些实施例。实施例1将40份甲醛与10份大豆蛋白、5份改性碳纳米管充分混匀，升温至40℃，用10％的NaOH调至pH8.5，缓慢加入第一批尿素(用量为总份量的60％，总份量为30份)，搅拌反应30min，升温至80℃，反应1h。继续加入第二批尿素(用量为总份量的35％，总份量为30份)，80℃下继续反应1h。用10％的氯化铵调节pH至4.8，当胶液滴入清水中呈白色雾状且不散开后，用10％的NaOH调pH值为8.5，向反应中加入第三批尿素(用量为总份量的5％，总份量为30份)，加入1份三聚氰胺氰尿酸盐，继续反应30min，冷却即可得到本专利技术所述的脲醛树脂胶黏剂。本实施例1所制备胶黏剂的主要性能如表1所示，其中黏度、固化时间和游离甲醛参照国标GB/T14074-2006标准进行测定，胶接强度参照国标GB/T14074-2006标准进行测定。表1性能项目测试结果游离甲醛含量(mg/L)0.44黏度(mPa·s)18.4固化时间(s)88胶接强度(MPa)1.7实施例2将40份甲醛与5份大豆蛋白、7份改性碳纳米管充分混匀，升温至40℃，用10％的NaOH调至pH8.5，缓慢加入第一批尿素(用量为总份量的60％，总份量为35份)，搅拌反应30min，升温至80℃，反应1h。继续加入第二批尿素(用量为总份量的35％，总份量为35份)，80℃下继续反应1h。用10％的氯化铵调节pH至4.8，当胶液滴入清水中呈白色雾状且不散开后，用10％的NaOH调pH值为8.5，向反应中加入第三批尿素(用量为总份量的5％，总份量为35份)，加入2份三聚氰胺氰尿酸盐，继续反应30min，冷却即可得到本专利技术所述的脲醛树脂胶黏剂。本实施例2所制备胶黏剂的主要性能如表2所示，。表2性能项目测试结果游离甲醛含量(mg/L)0.39黏度(mPa·s)19.1固化时间(s)93胶接强度(MPa)1.8实施例3将45份甲醛与8份大豆蛋白、3份改性碳纳米管充分混匀，升温至40℃，用10％的NaOH调至pH8.5，缓慢加入第一批尿素(用量为总份量的60％，总份量为35份)，搅拌反应30min，升温至80℃，反应1h。继续加入第二批尿素(用量为总份量的35％，总份量为35份)，80℃下继续反应1h。用10％的氯化铵调节pH至4.8，当胶液滴入清水中呈白色雾状且不散开后，用10％的NaOH调pH值为8.5，向反应中加入第三批尿素(用量为总份量的5％，总份量为35份)，加入3份三聚氰胺氰尿酸盐，继续反应30min，冷却即可得到本专利技术所述的脲醛树脂胶黏剂。本实施例3所制备胶黏剂的主要性能如表3所示。表3性能项目测试结果游离甲醛含量(mg/L)0.62黏度(mPa·s)17.8固化时间(s)90胶接强度(MPa)1.5实施例4将50份甲醛与5份大豆蛋白、4份改性碳纳米管充分混匀，升温至40℃，用10％的NaOH调至pH8.5，缓慢加入第一批尿素(用量为总份量的60％，总份量为40份)，搅拌反应30min，升温至80℃，反应1h。继续加入第二批尿素(用量为总份量的35％，总份量为40份)，80℃下继续反应1h。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有改性碳纳米管的脲醛树脂胶黏剂，其特征在于，按照重量份数由下列原料组成：甲醛40～50份，尿素30～40份，大豆蛋白1～10份，改性碳纳米管1～10份，阻燃剂1～3份。

【技术特征摘要】
1.一种含有改性碳纳米管的脲醛树脂胶黏剂，其特征在于，按照重量份数由下列原料组成：甲醛40～50份，尿素30～40份，大豆蛋白1～10份，改性碳纳米管1～10份，阻燃剂1～3份。2.根据权利要求1所述所述的含有改性碳纳米管的脲醛树脂胶黏剂，其特征在于，其制备方法如下：(1)SiO2-碳纳米管粉体制备：向不断搅拌的碳纳米管悬浮液(固含量为5.0％)中滴加2mol/L的硅酸钠溶液，硅酸钠与碳纳米管的质量比为1：1，滴加1mol/L硫酸溶液调节溶液pH值为9，升温至70℃，熟化1h。用硫酸溶液调节体系pH值至6，继续搅拌，陈化12h，抽滤，干燥，研磨，过200目筛，得到SiO2-碳纳米管粉体。(2)改性碳纳米管的制备：5gSiO2-碳纳米管粉体加入到50mL正丁醇中超声分散，得到悬浮液A。取0.75g硅烷偶联剂A1160用适量水和甲醇水解，得到混合液B。将悬浮液A加热到80℃，逐滴加入混合液B，反应4h。反应完毕后抽滤，将滤饼在80℃下烘干，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕任戎，
申请(专利权)人：鹤山市永达化工有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44