一种制备脲醛树脂包覆木粉微胶囊的方法技术

一种有效提高木粉耐热性的方法,涉及一种材料改性方法，该制备方法包括以下步骤：第一步，将一定比例的尿素和37%-40%甲醛溶液投入到反应器中，用碱液调节溶液pH值为8-9，在50-90℃下搅拌反应0.5到4小时，得到无色透明的脲醛树脂预聚物溶液；第二步，将适量木粉加入到溶有分散剂的溶液中，加入脲醛树脂预聚物，调节溶液pH值为4-7，在60-100℃下搅拌反应1-6小时，反应结束后抽滤，洗涤，干燥即得到脲醛树脂包覆木粉微胶囊产品。通过这种方法处理的木粉较未处理木粉的初始分解温度提高了30-60℃，可满足高性能的聚烯烃木塑复合材料的加工制备条件。本发明专利技术工艺生产条件简单、控制容易、产品质量稳定性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种材料改性方法，特别是涉及。
技术介绍
木塑复合材料(Wood Plastic Composites,缩写WPC),是一种主要由木材或者纤维素为基础材料与塑料制成的复合材料。1964年木塑复合材料的专利技术一度被誉为当年世界十大科学成就之一。早在上世纪八十年代，木塑复合材料在国外就已有研究成果和实际应用，相继开发出PE/木粉、PS/木粉、PP/木粉、PVC/木粉等多种复合材料及制品。木塑复合材料作为一种替代实体木材的材料广泛应用于生产生活中的各个领域，其中运用最广泛的是在建筑产品方面，占木塑复合用品的75%，如地板，护墙板，建筑模板，门窗型材，围栏和护栏，以及百叶窗和屋面板等。汽车工业，例如车门内装饰板，司机用杂物箱，备胎盖，座椅靠板，车顶内衬等；在其他方面，如木塑托盘、包装箱等包装制品，铺板、铺梁等仓储制品；此外运输业(铁路枕木，船舶隔舱等)，家具业，办公室设备，体育设备等领域，都有木塑复合材料的使用。木塑复合材料是植物纤维与塑料的有机结合，兼有植物纤维和塑料两种材料的特性，有效地满足了相关领域的材料需求，该材料的主要特点(I)表面硬度和耐磨性能较木材明显改善；(2)尺寸稳定性好，不开裂，不翘曲，吸水性和吸湿性能低；(3)耐热性能较高；不需涂饰，具有独特的光泽；(5)耐腐蚀性好，不怕虫蛀，不易吸湿变形；(6)耐候性好；(7)重复加工性能好，可锯、可刨、可粘结、可用钉子或螺钉固定，且容易维修；(8)可重复使用和回收利用，与环境较友好。总之，木塑复合材料可归结为原料资源化、产品可塑化、使用环保化、成本经济化和回收再生化五大特色，是一种资源节约型、环境友好型材料。当前市场上的木塑复合材料大多以聚乙烯作为基体树脂，但是聚乙烯木塑复合材料的综合性能明显不如以聚丙烯为基体树脂的木塑复合材料，由于聚丙烯加工温度较高而木粉的耐热性较差，木粉高于200°C时会发生焦化分解，所以聚丙烯木塑复合材料产品较少。因此，如何提高木粉的耐热性以满足聚丙烯的加工条件成为聚丙烯木塑复合材料发展的瓶颈。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供。通过在木粉外层包覆上具有较好耐热性的热固性树脂以提高木粉的耐热分解性能，使其具有在较高温度下的可加工性，从而满足聚丙烯木塑复合材料的制备条件。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的 ，所述方法包括以下过程脲醛树脂包覆木粉微胶囊的制备分为两个步骤进行，第一步脲醛树脂预聚物的制备，将尿素和甲醛溶液加入到反应容器中，反应制备得到脲醛树脂预聚物；第二步木粉的包覆，将木粉加入到溶分散剂的溶液中，加入第一步中制备的脲醛树脂预聚物，调节溶液pH值为4-7，在60-100°C下搅拌反应1-6小时，反应结束后抽滤，洗涤，干燥即得到脲醛树脂包覆木粉微胶囊产品。所述的，所述第一步制备脲醛树脂预聚物中，尿素与甲醛的摩尔比为1:3-10。所述的，所述第一步制备脲醛树脂预聚物中，所用溶剂为水或醇类溶剂，或为水与醇的相混溶剂。所述的，所述第二步制备脲醛树脂包覆木粉微胶囊中，囊材用量为木粉质量的10%-50%。所述的，所述第二步制备脲醛树脂包覆木粉微胶囊中，采用的分散剂是0P-10、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、六偏磷酸钠、聚乙烯醇、司班、吐温中的一种或多种，用量为木粉质量的O. 1%-10%。所述的，所述第二步制备脲醛树脂包覆木粉微胶囊中，所用溶剂为水或醇类溶剂，或为水与醇相混溶剂。所述的，所述第二步制备脲醛树脂包覆木粉微胶囊中，干燥温度为80-120°C。本专利技术的优点与效果是 本专利技术制备的脲醛树脂包覆木粉微胶囊相比未包覆木粉具有较高的耐热性，能够满足230°C以上的加工条件，可有效克服木粉在高于200°C时的焦化分解问题，可用于制备聚丙烯木塑复合材料，并且脲醛树脂包覆层也提高了木粉与聚烯烃树脂的相容性，相对提高了木塑复合材料的机械性能。附图说明图1为未进行包覆处理的木粉颗粒放大2000倍的扫描电子显微镜照片； 图2为脲醛树脂包覆木粉微胶囊颗粒放大2000倍的扫描电子显微镜照片。注本专利技术的图1一图2为产物状态的分析示意照片，图中文字或影像不清晰并不影响对本专利技术技术方案的理解。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1 : 脲醛树脂预聚物的制备向装有回流冷凝器、温度计和电动搅拌器的100L反应器中依次加入20千克尿素和50千克37%-40%的甲醛溶液，用10%Na0H溶液调节溶液pH到8-8. 5，60°C搅拌反应2个小时，得到无色透明脲醛树脂预聚物溶液。脲醛树脂包覆木粉微胶囊产品的制备向1000L反应釜中依次加入O. 5千克0P-10U千克十二烷基磺酸钠和600千克水，搅拌下加入100千克300目的木粉，然后将第一步所制备的脲醛树脂预聚物溶液缓慢加入到烧瓶中，用乙酸调节溶液PH到4-5，75°C搅拌反应4小时，降至室温抽滤，用水洗涤滤饼2-3次，110°C干燥5小时，得到121千克脲醛树脂包覆木粉微胶囊产品。经热失重分析，微胶囊木粉的初始分解温度为233°C。实施例2 脲醛树脂预聚物的制备向装有回流冷凝器、温度计和电动搅拌器的IOOL反应器中依次加入15千克尿素和60千克37%-40%的甲醛溶液，用10%Na0H溶液调节溶液pH到8-8. 5，60°C搅拌反应2个小时，得到无色透明脲醛树脂预聚物溶液。脲醛树脂包覆木粉微胶囊产品的制备向1000L反应釜中依次加入2千克10%聚乙烯醇溶液和500千克水，搅拌下加入100千克300目的木粉，然后将第一步所制备的脲醛树脂预聚物溶液缓慢加入到反应釜中，用乙酸调节溶液PH到4-5，80°C搅拌反应3小时，降至室温抽滤，用水洗涤滤饼2-3次，110°C干燥5小时，得到130千克脲醛树脂包覆木粉微胶囊产品。经热失重分析，微胶囊木粉的初始分解温度为242°C。实施例3 脲醛树脂预聚物的制备向装有回流冷凝器、温度计和电动搅拌器的100L反应器中依次加入13千克尿素和70千克37%-40%的甲醛溶液，用10%Na0H溶液调节溶液pH到8-8. 5，60°C搅拌反应2个小时，得到无色透明脲醛树脂预聚物溶液。脲醛树脂包覆木粉微胶囊产品的制备向1000L反应釜中依次加入O. 5千克0P-10U. 5千克六偏磷酸钠和500千克水，搅拌下加入100千克300目的木粉，然后将第一步所制备的脲醛树脂预聚物溶液缓慢加入到烧瓶中，用乙酸调节溶液pH到4-5，80°C搅拌反应3小时，降至室温抽滤，用水洗涤滤饼2-3次，110°C干燥5小时，得到137千克脲醛树脂包覆木粉微胶囊产品。经热失重分析，微胶囊木粉的初始分解温度为246°C。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备脲醛树脂包覆木粉微胶囊的方法，其特征在于，所述方法包括以下过程：脲醛树脂包覆木粉微胶囊的制备分为两个步骤进行，第一步脲醛树脂预聚物的制备，将尿素和甲醛溶液加入到反应容器中，反应制备得到脲醛树脂预聚物；第二步木粉的包覆，将木粉加入到溶分散剂的溶液中，加入第一步中制备的脲醛树脂预聚物，调节溶液pH值为4?7，在60?100℃下搅拌反应1?6小时，反应结束后抽滤，洗涤，干燥即得到脲醛树脂包覆木粉微胶囊产品。

【技术特征摘要】
1.一种制备脲醛树脂包覆木粉微胶囊的方法，其特征在于，所述方法包括以下过程脲醛树脂包覆木粉微胶囊的制备分为两个步骤进行，第一步脲醛树脂预聚物的制备，将尿素和甲醛溶液加入到反应容器中，反应制备得到脲醛树脂预聚物；第二步木粉的包覆，将木粉加入到溶分散剂的溶液中，加入第一步中制备的脲醛树脂预聚物，调节溶液PH值为4-7，在60-100°C下搅拌反应1-6小时，反应结束后抽滤，洗涤，干燥即得到脲醛树脂包覆木粉微胶囊产品。2.根据权利要求1所述的一种制备脲醛树脂包覆木粉微胶囊的方法，其特征在于，所述第一步制备脲醛树脂预聚物中，尿素与甲醛的摩尔比为1:3-10。3.根据权利要求1所述的一种制备脲醛树脂包覆木粉微胶囊的方法，其特征在于，所述第一步制备脲醛树脂预聚物中，所用溶剂为水或醇类溶剂，或为水与醇的相混溶剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁兵，曹俊，李新鹏，
申请(专利权)人：海城精华矿产有限公司，
类型：发明
国别省市：