一种纳米吸波粒子改性酚醛树脂胶黏剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及胶黏剂技术领域，且公开了一种纳米吸波粒子改性酚醛树脂胶黏剂，由以下组分制成：改性酚醛树脂、纳米吸波粒子改性聚合物、增塑剂、功能填料、β

【技术实现步骤摘要】
一种纳米吸波粒子改性酚醛树脂胶黏剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及胶黏剂
，具体为一种纳米吸波粒子改性酚醛树脂胶黏剂。

技术介绍

[0002]2010年世界酚醛树脂产量约480万吨，其中酚醛树脂胶黏剂约占33％。中国是世界人造板生产第一大国，2011年中国人造板产量达到2.35亿立方米，消耗木材胶黏剂约1000万吨，以酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛树脂为主。酚醛树脂因其独特的网状交联分子结构，具有胶合强度高、耐水性好、耐候性好的优点。但随着石油资源的日益短缺和石油基化工原料价格上涨，人造板用酚醛树脂胶黏剂的大规模生产和应用越来越受到限制。
[0003]现有技术“申请号201310714862.6，本专利技术公开了一种酚醛树脂胶黏剂及其制备方法，是按照摩尔比混合物原料苯酚和生物质成型燃料热解焦油：甲醛：催化剂＝1:1.5:0.3，催化剂采用氢氧化钠、碳酸钾重量比2：(0.5
‑
1.5)的复合催化剂，原料采用苯酚和生物质成型燃料热解焦油的混合物，其中生物质成型燃料热解焦油添加量为30－50％。本专利技术产品质量符合国家标准(GB/T14732
‑
2006、GB/T9846
‑
2004)，具有苯酚原料使用量相应减少的优点，对于促进生物质焦油的利用，减少生物质成型燃料生产过程给环境带来的污染，降低酚醛树脂胶黏剂制备成本具有重要作用”，现有技术制备的胶黏剂胶合强度一般，游离醛和游离酚含量较多。
[0004]基于此，我们提出了一种纳米吸波粒子改性酚醛树脂胶黏剂，希冀解决现有技术中的不足之处。

技术实现思路

[0005](一)解决的技术问题
[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种纳米吸波粒子改性酚醛树脂胶黏剂。
[0007](二)技术方案
[0008]为实现上述的目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0009]一种纳米吸波粒子改性酚醛树脂胶黏剂，按重量份计由以下组分制成：改性酚醛树脂100
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120份、纳米吸波粒子改性聚合物20
‑
30份、增塑剂0.5
‑
100份、功能填料100
‑
300份、β
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(3,4
‑
环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷2
‑
5份、腰果酚1
‑
3份、乙二醇18
‑
25份、功能催化剂0.5
‑
10份。
[0010]作为进一步的技术方案：所述改性酚醛树脂处理的方法为：
[0011](1)将木质纤维素添加到丙酮中，然后再添加催化剂、海藻酸钠，在惰性气氛保护下，调节温度至120℃，保温搅拌30min，然后去除丙酮，水洗，干燥，得到改性木质纤维素；
[0012](2)将改性木质纤维素、苯酚、草酸依次添加到反应釜中，调节温度至80℃，保温搅拌2小时，得到第一反应液；
[0013](3)调节第一反应液温度至90℃，然后添加甲醛溶液，并以500r/min转速搅拌1小时，然后静置2小时后，进行出料，水洗，干燥，得到改性酚醛树脂。
[0014]作为进一步的技术方案，所述木质纤维素、丙酮、催化剂、海藻酸钠混合重量份比为：15：30:0.5:1；
[0015]所述催化剂为固体酸催化剂；
[0016]所述惰性气氛为氮气。
[0017]作为进一步的技术方案，所述改性木质纤维素、苯酚、草酸混合摩尔比为3:12:12；
[0018]所述第一反应液、甲醛溶液混合质量比为10:3；
[0019]所述甲醛溶液质量分数为18.5％。
[0020]作为进一步的技术方案：所述纳米吸波粒子改性聚合物制备方法为：
[0021]将聚氨酯树脂添加到丙酮中，搅拌均匀，得到聚氨酯溶液；
[0022]将碳化硅添加到聚氨酯溶液中，经过超声波处理，再进行去除丙酮，然后再添加铁粉，搅拌均匀后，进行干燥，粉碎，得到纳米吸波粒子改性聚合物。
[0023]作为进一步的技术方案：所述聚氨酯树脂、丙酮混合质量比为1:10；
[0024]所述碳化硅为纳米级；
[0025]所述碳化硅、聚氨酯溶液混合质量比为1:20；
[0026]所述聚氨酯、铁粉混合质量比为:5：1。
[0027]作为进一步的技术方案，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、聚醚多元醇中任一种。
[0028]作为进一步的技术方案，所述功能填料为高岭土、白炭黑、碳酸钙、硅微粉中的任一种或多种；
[0029]所述功能催化剂为有机锡螯合物。
[0030]一种纳米吸波粒子改性酚醛树脂胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
[0031](1)将功能填料烘干至水分含量小于1000PPM；
[0032](2)将纳米吸波粒子改性聚合物、增塑剂与烘干后的所述功能填料、改性酚醛树脂混合均匀，得到第一混合物；
[0033](3)将功能催化剂、β
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(3,4
‑
环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷、腰果酚、乙二醇与步骤(2)得到的所述第一混合物混合均匀，得到所述纳米吸波粒子改性酚醛树脂胶粘剂。
[0034]本专利技术制备的胶黏剂采用微波固化，固化效率高，时间短，平均固化时间为15s，而常规的市售普通酚醛树脂胶黏剂固化时间需要50s以上，可见，本专利技术制备的胶黏剂的固化时间大幅度缩短。
[0035]木质素纤维素分子上的苯环具有憎水性，水对木质纤维素分子亲和较慢，使得制备的改性的酚醛树脂的黏度较大。
[0036]常规的木质纤维素结构虽然复杂，但是，其缺少活性基团，本专利技术通过对其进行改性处理，增加活性基团，从而便于其与酚醛树脂分子结合，提高改性效果；
[0037]本专利技术通过采用功能填料提高胶粘体系的致密度，提高组分之间作用力，增加胶粘剂强度，改善胶粘剂的韧性，还通过采用纳米吸波粒子提高微波固化时的传热效率，在减少固化时间的同时是传热更加均匀，改善了生产胶合板时表层胶固化而芯层未完全固化的问题。因此，此类纳米吸波粒子改性酚醛树脂胶粘剂在生产胶合板使能够提高微波固化传热效率从而大大减少了游离醛和游离酚的释放，在胶合板领域具有很高的应用价值。
[0038](三)有益效果
[0039]与现有技术相比，本专利技术提供了一种纳米吸波粒子改性酚醛树脂胶黏剂，具备以下有益效果：
[0040]本专利技术生产的经纳米吸波粒子改性酚醛树脂胶粘剂，在胶合板固化时间显著缩短的同时，胶合板强度大大提高，同时显著降低了胶合板中游离醛和游离酚的释放量，更加绿色环保。
附图说明
[0041]图1为不同改性酚醛树脂添加重量份对胶合强度的影响图。
具体实施方式
[0042]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米吸波粒子改性酚醛树脂胶黏剂，其特征在于，按重量份计由以下组分制成：改性酚醛树脂100
‑
120份、纳米吸波粒子改性聚合物20
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30份、增塑剂0.5
‑
100份、功能填料100
‑
300份、β
‑
(3,4
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环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷2
‑
5份、腰果酚1
‑
3份、乙二醇18
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25份、功能催化剂0.5
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10份。2.根据权利要求1所述的一种纳米吸波粒子改性酚醛树脂胶黏剂，其特征在于：所述改性酚醛树脂处理的方法为：(1)将木质纤维素添加到丙酮中，然后再添加催化剂、海藻酸钠，在惰性气氛保护下，调节温度至120℃，保温搅拌30min，然后去除丙酮，水洗，干燥，得到改性木质纤维素；(2)将改性木质纤维素、苯酚、草酸依次添加到反应釜中，调节温度至80℃，保温搅拌2小时，得到第一反应液；(3)调节第一反应液温度至90℃，然后添加甲醛溶液，并以500r/min转速搅拌1小时，然后静置2小时后，进行出料，水洗，干燥，得到改性酚醛树脂。3.根据权利要求2所述的一种纳米吸波粒子改性酚醛树脂胶黏剂，其特征在于，所述木质纤维素、丙酮、催化剂、海藻酸钠混合重量份比为：15：30:0.5:1；所述催化剂为固体酸催化剂；所述惰性气氛为氮气。4.根据权利要求2所述的一种纳米吸波粒子改性酚醛树脂胶黏剂，其特征在于，所述改性木质纤维素、苯酚、草酸混合摩尔比为3:12:12；所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪怡，夏常磊，葛省波，杨涵舟，苏浩，刘宇辰，王艺璇，叶筱琪，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：