一种橡木木粉复合树脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种橡木木粉复合树脂，由如下重量百分数组分组成：密胺树脂50‑60％；纸浆10‑20％；橡木木粉15‑20％；无机填料2‑6％；脱模剂1‑2％；着色剂1‑2％；盐酸多巴胺3‑5％；所述密胺树脂包括以下重量份数组分制备而成：三聚氰胺60‑80份；37％质量浓度的甲醛水溶液90‑110份；35％质量浓度的硝酸0.03‑0.07份；聚乙二醇25‑35份；聚乙烯醇25‑35份；六氟丁醇20‑25份；三乙胺0.06‑0.12份；己内酰胺10‑15份。本发明专利技术通过优化橡木木粉复合树脂的原料配方组成及含量，用化学手段对密胺树脂进行结构的改进，辅以适宜的添加剂，能够有效增韧密胺餐具制品，且显著降低游离甲醛的含量。

A composite resin of oak flour and its preparation method

The invention discloses an oak powder composite resin, which is composed of the following weight percentage components: melamine resin 50 60%; pulp 10 20%; oak powder 15 20%; inorganic filler 2 6%; release agent 1 2%; colorant 1 2%; dopamine hydrochloride 3 5%; the melamine resin comprises the following weight components: 60 80 parts; 37% mass; Concentration of formaldehyde aqueous solution 90 110; 35% concentration of nitric acid 0.03 0.07; polyethylene glycol 25 35; polyvinyl alcohol 25 35; hexafluorobutanol 20 25; triethylamine 0.06 0.12; caprolactam 10 15. By optimizing the composition and content of raw material of oak flour composite resin, improving the structure of melamine resin by chemical means, supplemented by suitable additives, the invention can effectively toughen melamine tableware products and significantly reduce the content of free formaldehyde.

【技术实现步骤摘要】
一种橡木木粉复合树脂及其制备方法
本专利技术属于高分子材料领域，主要涉及一种橡木木粉复合树脂及其制备方法。
技术介绍
密胺粉，化学名称三聚氰胺甲醛模塑料，是三聚氰胺与甲醛缩聚反应制成的一种新型热固性塑料，具有耐水性、耐温高、无毒性、色泽鲜艳、成型加工方便的特性，广泛用于各式餐具、容器、电气零件等成型品。虽然三聚氰胺甲醛模塑料在许多行业有广泛应用，其树脂制品韧性较差以及游离甲醛含量较高两方面的缺点依然影响其使用质量，因此对三聚氰胺甲醛模塑料的增韧改性以及游离甲醛含量的控制已经成为三聚氰胺甲醛模塑料研究中的必然趋势。由于羟甲基三聚氰胺具有特殊活性，因此三聚氰胺甲醛模塑料的改性主要针对该活性点进行，通常包括以下几种方法：(1)加入甲醛捕获剂(如过氧化氢、硫脲等)降低其中的游离甲醛含量；(2)添加改性剂(如小分子醇类)封闭羟甲基，降低其活性从而进一步阻止分子间缩聚；(3)对三聚氰胺甲醛模塑料进行阳离子改性(加入阳离子改性剂，硫酸二甲酯或甲基二乙醇胺等)；(4)使用多聚甲醛代替甲醛溶液或使用蒸馏等方法提高树脂固含量。公开号CN106700415A的专利申请公开了一种高韧性密胺树脂及其制备方法，采用弹性体以粉末或乳液形式添加到密胺树脂中，提高其冲击强度，制备高韧性密胺树脂。该树脂制备方法如下：将密胺-甲醛树脂预聚体40-85份、纤维5-50份、固化剂0.1-0.5份、弹性体5-30份、流动剂0.1-1份置于25-80℃捏合机中捏合30-90min，然后置于70-130℃烘箱中烘干除水，再将捏合料与3-10份无机填料在球磨机中球磨4-20h得到高韧性密胺粉。另一种制备方法为将预聚体、纤维、固化剂、流动剂组分置于捏合机中捏合，然后置于烘箱中烘干除水得到无规则块状固体，然后将块状固体、无机填料、弹性体粉末按照配比在球磨机中球磨得到高韧性密胺粉。上述技术方案采用的是物理增韧改性方法，没有从聚氨酯-甲醛树脂的化学结构上进行改进，且填料含量多，总体增韧效果不强，而且文中也没有提及游离甲醛的含量。公开号CN106496623A的专利申请公开了一种密胺餐具的生产工艺，与现有技术相比，该生产工艺通过时间以及温度的有效控制在密胺餐具表面形成带有耐热纤维和耐高温ABS料的喷涂层，耐高温ABS料的加入有效提高了密胺餐具表面的耐高温性，与此同时，由于耐热纤维具有较高的熔点，通过对耐高温ABS料与耐热纤维重量比的控制，进一步提高密胺餐具表面的耐高温性，从而降低密胺餐具析出三聚氰胺和甲醛的概率，有利于提高用餐安全性。上述技术方案一定程度上可降低游离甲醛的含量，但其生产工艺复杂成本高，且该技术中没有体现出对密胺餐具的增韧效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种橡木木粉复合树脂，能够有效增韧密胺餐具制品，且显著降低游离甲醛的含量。本专利技术还提供所述橡木木粉复合树脂的制备方法。为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案如下：一种橡木木粉复合树脂，由如下重量百分数组分组成：密胺树脂50-60％；纸浆10-20％；橡木木粉15-20％；无机填料2-6％；脱模剂1-2％；着色剂1-2％；盐酸多巴胺3-5％；所述密胺树脂包括以下重量份数组分制备而成：三聚氰胺60-80份；37％质量浓度的甲醛水溶液90-110份；35％质量浓度的硝酸0.03-0.07份；聚乙二醇25-35份；聚乙烯醇25-35份；六氟丁醇20-25份；三乙胺0.06-0.12份；己内酰胺10-15份。本专利技术在制备密胺树脂的过程中，首先利用聚乙二醇、六氟丁醇共聚改性三聚氰胺，聚乙二醇是一种长链的二元醇，用其改性三聚氰胺甲醛树脂，可增加三聚氰胺分子之间的距离，降低树脂的交联密度，提高分子链的可变形能力，从而增加树脂的柔初性；而六氟丁醇可以进一步降低三聚氰胺的反应活性点从而降低交联密度，且氟含量增加可提高树脂的疏水性。其次利用聚乙烯醇，聚乙烯醇属于线性聚合物，聚乙二醇、六氟丁醇改性的三聚氰胺甲醛树脂属于交联聚合物，在反应过程中，作为线性聚合物成功地贯穿于交联网状的聚乙二醇、六氟丁醇改性的三聚氰胺甲醛树脂形成半互穿聚合物网络。通过上述反应，不稳定甲基醚基等活性基团减少或活性降低，从而减少了后序醚键等活性基团水解产生的甲醛，使制成品游离甲醛析出量大大降低。最后本专利技术利用己内酰胺，己内酰胺是含有亚氨基的环状化合物，在三聚氰胺甲醛树脂反应体系中发生开环反应，能有效地封闭三聚氰胺甲醛树脂中的活性基-CH2OH，降低体系中游离甲醛含量。此外，本专利技术还加入橡木木粉和盐酸多巴胺。橡木木粉具有多孔隙的特点，对甲醛等有害物质具有很强的物理吸附和化学吸附的作用，且在密胺树脂中加入橡木木粉可以增强密胺树脂的强度和韧性。盐酸多巴胺与密胺树脂能够发生化学反应，可包裹密胺树脂、橡木木粉、无机填料和其他添加剂，从而提高橡木木粉、无机填料和其他添加剂在密胺树脂中的稳定性，避免发生脱落，从而提高韧性。综上，本专利技术通过优化橡木木粉复合树脂的原料配方组成及含量，用化学手段对密胺树脂进行结构的改进，辅以适宜的添加剂，能够有效增韧密胺餐具制品，且显著降低游离甲醛的含量。优选地，所述橡木木粉复合树脂由如下重量百分数组分组成：密胺树脂54％；纸浆14％；橡木木粉20％；无机填料5％；脱模剂1％；着色剂1％；盐酸多巴胺5％。优选地，所述密胺树脂包括以下重量份数组分制备而成：三聚氰胺70份；37％质量浓度的甲醛水溶液100份；35％质量浓度的硝酸0.05份；聚乙二醇30份；聚乙烯醇30份；六氟丁醇22份；三乙胺0.08份；己内酰胺12份。在上述原料组成情况下，能够显著的形成半互穿聚合物网络结构，大大减少不稳定甲基醚基等活性基团，减少游离甲醛，增加密胺树脂的韧性。优选地，所述无机填料为二氧化硅、氧化铝、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡或二氧化钛，所述脱模剂为硬脂酸锌或食用植物油。优选地，所述橡木木粉来源于橡树树干的树皮部分，橡木木粉的粒径大小为0.3-1.2mm。所述的橡木木粉复合树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.往三口烧瓶中加入聚乙二醇、六氟丁醇和去离子水，待升温至70-90℃，用硝酸调至pH为5-7，缓慢加入部分的三聚氰胺，保温反应5-8h后降到室温离心洗涤，得到三聚氰胺与醇的共聚衍生物；S2.将甲醛水溶液与聚乙烯醇一次性投料，升温至聚乙烯醇完全溶解，然后降温至40-60℃，用三乙胺调节pH为7.5-9；缓慢加入S1制备的三聚氰胺与醇的共聚衍生物和剩余的三聚氰胺，升温至70-90℃反应1-3h，随后加入己内酰胺继续反应0.5-1h，降温出料得到密胺树脂；S3.将S2制备的密胺树脂、纸浆、橡木木粉、脱模剂、着色剂、盐酸多巴胺在50-75℃条件下置于捏合机中捏合60-80min，然后置于100-120℃烘箱中烘干得捏合料，然后将捏合料与无机填料在球磨机中球磨10-20h，即得。优选地，所述S1中，往三口烧瓶中加入聚乙二醇、六氟丁醇和去离子水，待升温至80℃，用硝酸调至pH为5.5，缓慢加入部分的三聚氰胺，保温反应6h后降到室温离心洗涤。优选地，所述S2中，将甲醛水溶液与聚乙烯醇一次性投料，升温至聚乙烯醇完全溶解，然后降温至50℃，用三乙胺调节pH为8.5；缓慢加入S1制备的三聚氰胺与醇的共聚衍生物和剩余的三聚氰胺，升温至80℃反应1.5h，随本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种橡木木粉复合树脂，其特征在于，由如下重量百分数组分组成：密胺树脂50‑60％；纸浆10‑20％；橡木木粉15‑20％；无机填料2‑6％；脱模剂1‑2％；着色剂1‑2％；盐酸多巴胺3‑5％；所述密胺树脂包括以下重量份数组分制备而成：三聚氰胺60‑80份；37％质量浓度的甲醛水溶液90‑110份；35％质量浓度的硝酸0.03‑0.07份；聚乙二醇25‑35份；聚乙烯醇25‑35份；六氟丁醇20‑25份；三乙胺0.06‑0.12份；己内酰胺10‑15份。

【技术特征摘要】
1.一种橡木木粉复合树脂，其特征在于，由如下重量百分数组分组成：密胺树脂50-60％；纸浆10-20％；橡木木粉15-20％；无机填料2-6％；脱模剂1-2％；着色剂1-2％；盐酸多巴胺3-5％；所述密胺树脂包括以下重量份数组分制备而成：三聚氰胺60-80份；37％质量浓度的甲醛水溶液90-110份；35％质量浓度的硝酸0.03-0.07份；聚乙二醇25-35份；聚乙烯醇25-35份；六氟丁醇20-25份；三乙胺0.06-0.12份；己内酰胺10-15份。2.根据权利要求1所述的橡木木粉复合树脂，其特征在于，所述橡木木粉复合树脂由如下重量百分数组分组成：密胺树脂54％；纸浆14％；橡木木粉20％；无机填料5％；脱模剂1％；着色剂1％；盐酸多巴胺5％。3.根据权利要求1或2所述的橡木木粉复合树脂，其特征在于，所述密胺树脂包括以下重量份数组分制备而成：三聚氰胺70份；37％质量浓度的甲醛水溶液100份；35％质量浓度的硝酸0.05份；聚乙二醇30份；聚乙烯醇30份；六氟丁醇22份；三乙胺0.08份；己内酰胺12份。4.根据权利要求1所述的橡木木粉复合树脂，其特征在于，所述无机填料为二氧化硅、氧化铝、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡或二氧化钛，所述脱模剂为硬脂酸锌或食用植物油。5.根据权利要求1所述的橡木木粉复合树脂，其特征在于，所述橡木木粉来源于橡树树干的树皮部分，橡木木粉的粒径大小为0.3-1.2mm。6.权利要求1-5任一所述的橡木木粉复合树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.往三口烧瓶中加入聚乙二醇、六氟丁醇和去离子水，待升温至70-90℃，用硝酸调至pH为5-7，缓慢加入部分的三聚氰胺，保温反应5-8h后降到室温离心洗涤，得到三聚氰胺与醇的共聚衍生物；S2.将甲醛水溶液与聚乙烯醇一次性投料，升温至聚乙烯醇完全溶解，然后降温至40-60℃，用三乙胺调节pH为7.5-9；缓慢加入S1制备的三聚氰胺与醇的共聚衍生物和剩...

【专利技术属性】
技术研发人员：张壮凛，
申请(专利权)人：广州简米餐具有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44