改性酚醛树脂胶粘剂的制备方法技术

技术编号:8652792 阅读:170 留言:0更新日期:2013-05-01 18:53
本发明专利技术公开了一种改性酚醛树脂胶粘剂的制备方法,向纳米纤维状硅酸盐粘土中加入无机酸溶液,搅拌反应,过滤并洗涤,将滤饼烘干、粉碎,得酸处理纳米纤维状硅酸盐粘土;向酸处理纳米纤维状硅酸盐粘土中依次加入有机溶剂、有机表面改性剂和水,常温下超声反应,过滤、干燥、粉碎,得有机表面改性纳米纤维状硅酸盐粘土;在容器中加入酚,氢氧化钠水溶液,再加入醛水溶液,最后加入有机表面改性纳米纤维状硅酸盐粘土,搅拌回流,降温出料,得改性酚醛树脂胶粘剂。本发明专利技术方法简单易行,原料来源丰富、价格低廉,所得的改性酚醛树脂胶粘剂成本低、粘接强度高、耐热性能好,降低酚醛树脂胶粘剂中游离酚的含量,避免酚醛树脂胶粘剂对环境的危害。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种,属于复合材料
,产品应用于木材工业。
技术介绍
酚醛树脂(PF)胶粘剂在木材工业中应用广泛,酚醛树脂胶粘剂具有黏结强度高、耐水、耐热、耐磨及化学稳定性好等优点;但酚醛树脂胶粘剂自身也存在缺点,如酚醛树脂胶粘剂的性质结构决定了其固化温度较高、固化速度较慢,特别是酚醛树脂成本比较高,而且游离甲醛及游离酚的存在导致其对环境的危害较大,这使得酚醛树脂胶粘剂的应用领域受到限制。通过无机填料及有机填料改性酚醛树脂胶粘剂的技术应用广泛,中国专利CN102504736 A利用树皮以及矿物质粉末作为酚醛树脂胶粘剂的填料,显著降低了酚醛树脂胶粘剂的热压温度,但胶合强度不高,而且矿物质经简单搅拌分散于胶粘剂中会影响胶粘剂的贮存稳定性。中国专利CN101139508 A利用酯固化有机蒙脱土改性酚醛树脂胶粘剂,提高了胶合强度,但对胶粘剂中游离酚的含量没有降低。纳米粘土在酚醛树脂中应用广泛,利用含有卤代烃基团的氯硅烷改性纳米纤维状硅酸盐粘土,应用于酚醛树脂胶粘剂中从而达到降低酚醛树脂胶粘剂中游离酚含量的目的,这种技术至今在文献中未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于:提供一种,该方法简单易行,原料来源丰富、价格低廉,所得的改性酚醛树脂胶粘剂成本低、粘接强度高、耐热性能好,降低酚醛树脂胶粘剂中游离酚的含量,避免酚醛树脂胶粘剂对环境的危害。本专利技术的原理是:利用含有卤代烃基团的氯硅烷对酸化后的纳米纤维状硅酸盐粘土进行改性处理,在酚醛树脂胶粘剂制备过程中加入上述改性硅酸盐粘土,硅酸盐粘土上接枝的卤代烃基团在氢氧化钠的催化作用和加热条件下消去卤元素,生成的碳阳离子活性基与酚醛树脂中的苯氧负离子(由苯酚在碱性条件下生成)结合,一方面降低酚醛树脂中游离酚的含量,另一方面使部分刚性的纳米纤维状粘土与酚醛树脂以化学键的形式结合从而提高其内应力,制得的改性酚醛树脂胶粘剂的胶合强度高。本专利技术的技术解决方案是包括以下步骤: (1)向纳米纤维状硅酸盐粘土中加入0.5~2摩尔/升的无机酸溶液,其中无机酸溶液与硅酸盐粘土的质量比为:Γ20: 1,在2(T10(TC条件下搅拌反应疒24小时,过滤并洗涤至滤液pH=5 7,将滤饼烘干、粉碎,得到酸处理纳米纤维状硅酸盐粘土 ; (2)向步骤I中所述的酸处理纳米纤维状硅酸盐粘土中依次加入有机溶剂、有机表面改性剂和水,其中有机溶剂与硅酸盐粘土的质量比为5 20:1,有机表面改性剂与硅酸盐粘土的质量比为0.0Γ0.5:1,水与有机表面改性剂的质量比为0.Γ0.3:1,常温下超声反应3(Γ120分钟,然后在56 110°C下搅拌回流反应2 10小时,过滤、干燥、粉碎,得有机表面改性纳米纤维状硅酸盐粘土;(3)在40-50°C温度下,加入100质量份酚,10^30质量份20-40%质量分数的氢氧化钠水溶液,保温搅拌20-40分钟;再加入60-120质量份36 41%质量分数的醛水溶液,升温到60-80°C并在此温度下搅拌反应30 60分钟,继续加入20 50质量份的36 41%质量分数的醛水溶液,升温到92、5°C,搅拌回流50-70分钟,最后加入3 30质量份步骤2中所述的有机表面改性纳米纤维状硅酸盐粘土,搅拌回流20-50分钟,降温到20-40°C出料,得改性酚醛树脂胶粘剂。其中,步骤1中所述的纳米纤维状硅酸盐粘土为凹凸棒石、海泡石、埃洛石中的一种。其中,步骤1中所述的无机酸是硫酸、硝酸、磷酸、盐酸中的一种或几种。其中,步骤2中所述的有机溶剂为一元醇和一元酮中的一种,一元醇为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、伯丁醇和叔丁醇中的一种,一元酮为丙酮和丁酮中的一种。其中,步骤2中所述的有机表面改性剂为含有卤代烃基团的氯硅烷,分子通式(1)表示为:本文档来自技高网...

【技术保护点】
改性酚醛树脂胶粘剂的制备方法,其特征是该制备方法包括以下步骤:(1)向纳米纤维状硅酸盐粘土中加入0.5~2摩尔/升的无机酸溶液,其中无机酸溶液与硅酸盐粘土的质量比为3~20:1,在20~100℃条件下搅拌反应2~24小时,过滤并洗涤至滤液pH=5~7,将滤饼烘干、粉碎,得到酸处理纳米纤维状硅酸盐粘土;(2)向步骤1中所述的酸处理纳米纤维状硅酸盐粘土中依次加入有机溶剂、有机表面改性剂和水,其中有机溶剂与硅酸盐粘土的质量比为5~20:1,有机表面改性剂与硅酸盐粘土的质量比为0.01~0.5:1,水与有机表面改性剂的质量比为0.1~0.3:1,常温下超声反应30~120分钟,然后在56~110℃下搅拌回流反应2~10小时,过滤、干燥、粉碎,得有机表面改性纳米纤维状硅酸盐粘土;(3)在40~50℃温度下,加入100质量份酚,10~30质量份20~40%质量分数的氢氧化钠水溶液,保温搅拌20~40分钟;再加入60~120质量份36~41%质量分数的醛水溶液,升温到60~80℃并在此温度下搅拌反应30~60分钟,继续加入20~50质量份的36~41%质量分数的醛水溶液,升温到92~95℃,搅拌回流50~70分钟,最后加入3~30质量份步骤2中所述的有机表面改性纳米纤维状硅酸盐粘土,搅拌回流20~50分钟,降温到20~40℃出料,得改性酚醛树脂胶粘剂。...

【技术特征摘要】
1.改性酚醛树脂胶粘剂的制备方法,其特征是该制备方法包括以下步骤: (1)向纳米纤维状硅酸盐粘土中加入0.5^2摩尔/升的无机酸溶液,其中无机酸溶液与硅酸盐粘土的质量比为:Γ20: 1,在2(T10(TC条件下搅拌反应疒24小时,过滤并洗涤至滤液pH=5 7,将滤饼烘干、粉碎,得到酸处理纳米纤维状硅酸盐粘土 ; (2)向步骤I中所述的酸处理纳米纤维状硅酸盐粘土中依次加入有机溶剂、有机表面改性剂和水,其中有机溶剂与硅酸盐粘土的质量比为5 20:1,有机表面改性剂与硅酸盐粘土的质量比为0.0Γ0.5:1,水与有机表面改性剂的质量比为0.Γ0.3:1,常温下超声反应3(Γ120分钟,然后在56 110°C下搅拌回流反应2 10小时,过滤、干燥、粉碎,得有机表面改性纳米纤维状硅酸盐粘土; (3)在4(T50°C温度下,加入100质量份酚,10^30质量份2(Γ40%质量分数的氢氧化钠水溶液,保温搅拌2(Γ40分钟;再加入6(Γ120质量份36 41%质量分数的醛水溶液,升温到6(T80°C并在此温度下搅拌反应30 60分钟,继续加入20 50质量份的36 41%质量分数的醛水溶液,升温到92、5°C,搅拌回流5(Γ70分钟,最后加入3 30质量...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚超夏建文罗士平于海洋夏青左士祥刘文杰
申请(专利权)人:江苏省华源矿业有限公司
类型:发明
国别省市:

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