CN104130733A - 高耐水性的改性生物质液化树脂胶粘剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种高耐水性的改性生物质液化树脂胶粘剂的制备方法，该方法包括以下工艺步骤：步骤一：生物质苯酚液化物的制备；步骤二：生物质苯酚液化甲醛树脂，即组分A的制备；步骤三：三聚氰胺尿素甲醛树脂，即组分B的制备；步骤四：高耐水性的改性生物质液化树脂胶粘剂的制备。优点：本法制得的高耐水性的改性生物质液化树脂胶粘剂，贮存稳定，施胶工艺与热压工艺完全与传统酚醛树脂胶粘剂相同，成本低、毒性小，并可以大幅提高生物质液化树脂胶粘剂的耐水胶合强度。试验表明，用本专利方法制得的胶粘剂制成的杨木胶合板模板试件经沸水煮4h、63±2℃干燥20h、沸水煮4h后，自然冷却，其胶合强度均值达1.5MPa以上。

Description

高耐水性的改性生物质液化树脂胶粘剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种利用花生壳、油茶壳、树皮粉、核桃壳等生物质材料通过苯酚液化、树脂化及改性技术制备室外人造板用高耐水性的改性生物质液化树脂胶粘剂的制备方法。属于农林生物质综合利用和木材胶粘剂技术领域。
背景技术
花生壳、油茶壳、树皮粉、核桃壳等生物质材料均含有丰富的木质素、半纤维素等成分、且聚合度相对较低，它们在苯酚和强酸的液化催化作用下可以降解成为具有反应活性的小分子物质，进而与甲醛反应制成生物质液化树脂胶粘剂。这类胶粘剂与传统酚醛树脂相比，具有节省石化原料、成本低、毒性小、绿色环保等优点，因而具有广阔的市场发展潜力。但由于生物质材料在液化转化过程中，其中纤维素和部分纤维素的降解产物含有大量的亲水性基团，这些亲水性基团在与甲醛的进一步树脂化过程中不能完全参与反应，从而导致了生物质液化树脂胶粘剂的耐水性能不够理想，不宜应用于室外高耐水性结构胶合板的生产，如户外重竹地板、船舶胶合板、集装箱底板、火车车厢地板等等。
发明内容
本发明提出的是一种高耐水性的改性生物质液化树脂胶粘剂的制备方法，其目的是克服现有技术所存在的上述缺陷，推动生物质胶粘剂在木材加工领
域的产业化应用，提高产品质量，降低产品生产成本。
本发明的技术解决方案：高耐水性的改性生物质液化树脂胶粘剂的制备方法，其特征在于该方法包括以下工艺步骤：
1）生物质苯酚液化物的制备
将生物质材料表面泥土与杂物去除干净，干燥、粉碎为生物质粉末；将生物质粉末与熔融苯酚混合均匀，生物质粉末与熔融苯酚的混合物加入无机中强酸或有机强酸，，在120℃~140℃下反应1.0~2.0h，加入烧碱溶液，调整pH值至碱性，降低温度至40℃以下，得到生物质苯酚液化物；
2）生物质苯酚液化甲醛树脂，即组分A的制备
将生物质苯酚液化物和甲醛溶液按比例加入反应釜，升温至40~60℃并保持30~60min；然后继续升温至85~90℃，在此温度下反应40~90min，冷却到40℃以下，制成生物质苯酚液化甲醛树脂，即生物质液化树脂胶粘剂；    
3）三聚氰胺尿素甲醛树脂，即组分B的制备
向反应釜中加入质量分数37%甲醛溶液并启动搅拌，用NaOH溶液调节pH值至10~11，然后依次按比例加入三聚氰胺、尿素、甲醇和聚乙烯醇溶液，在85~95℃下保持反应3h，当pH值为7.2~7.6时，冷却到35℃以下，制成三聚氰胺尿素甲醛树脂；    
4）高耐水性的改性生物质液化树脂胶粘剂的制备
将组分A和组分B按1：（1.5~3.5）的质量比常温下混合均匀，即将制得高耐水性的改性生物质液化树脂胶粘剂。
本发明的优点：本法制得的高耐水性的改性生物质液化树脂胶粘剂，贮存稳定，施胶工艺与热压工艺完全与传统酚醛树脂胶粘剂相同，成本低、毒性小，并可以大幅提高生物质液化树脂胶粘剂的耐水胶合强度。试验表明，用本专利方法制得的胶粘剂制成的杨木胶合板模板试件经沸水煮4h、63±2℃干燥20h、沸水煮4h后，自然冷却，其胶合强度均值达1.5MPa以上。
具体实施方式
高耐水性的改性生物质液化树脂胶粘剂的制备方法，包括以下工艺步骤：
1）生物质苯酚液化物的制备
将生物质材料表面泥土与杂物去除干净，干燥、粉碎为生物质粉末；将生物质粉末与熔融苯酚混合均匀，生物质粉末与熔融苯酚的混合物加入无机中强酸或有机强酸，在120℃~140℃下反应1.0~2.0h，加入烧碱溶液，调整pH值至碱性，降低温度至40℃以下，得到生物质苯酚液化物；
2）生物质苯酚液化甲醛树脂，即组分A的制备
将生物质苯酚液化物和甲醛溶液按比例加入反应釜，升温至40~60℃并保持30~60min；然后继续升温至85~90℃，在此温度下反应40~90min，冷却到40℃以下，制成生物质苯酚液化甲醛树脂，即生物质液化树脂胶粘剂；    
3）三聚氰胺尿素甲醛树脂，即组分B的制备
向反应釜中加入质量分数37%甲醛溶液并启动搅拌，用NaOH溶液调节pH值至10~11，然后依次按比例加入三聚氰胺、尿素、甲醇和聚乙烯醇溶液，在85~95℃下保持反应3h，当pH值为7.2~7.6时，冷却到35℃以下，制成三聚氰胺尿素甲醛树脂；    
4）高耐水性的改性生物质液化树脂胶粘剂的制备
将组分A和组分B按1：（1.5~3.5）的质量比常温下混合均匀，即将制得高耐水性的改性生物质液化树脂胶粘剂。    
所述步骤1）中的生物质材料为花生壳。
所述步骤1）中的生物质粉末与苯酚的质量之比为1：（0.5~2）。
所述步骤1）中的无机中强酸或有机强酸，指硫酸、盐酸、磷酸、蚁酸或草酸，酸的用量为生物质粉末与苯酚质量总和的6%~12%；烧碱用量为酸用量的2~3.5倍。
所述步骤2）中的甲醛溶液的质量百分数为37%，生物质苯酚液化物与甲醛的物质的量的比为1：（1.0~2.1），生物质苯酚液化物以苯酚分子量计。
所述步骤3）中的三聚氰胺与甲醛的质量比为1：（3~5），尿素与甲醛的质量的比为1：（5~7）。 
实施例
向1000ML反应釜中加入600g花生壳液化物和400g质量分数37%的甲醛溶液，启动搅拌，升温到50℃并保持40min，然后继续升温到87~90℃反应70min，当粘度达到400mPa.s时降温放料，制成A组分；
向1000ML反应釜中加入500g质量分数37%的甲醛溶液，和4g质量分数40%的NaOH溶液，开动搅拌加入190g三聚氰胺和50g尿素，25g甲醇，然后加入20g质量分数10%的聚乙烯醇溶液，在90℃下保持反应3h，当PH值为7.4时降温至35℃以下放料，制成B组分；
将300gd的组分A与700g的组分B混合搅拌均匀，制成高耐水性的改性生物质液化树脂胶粘剂。该胶粘剂的固体含量为48%，贮存期不低于30天。
在此胶粘剂中加入质量分数为总胶量10%的面粉，混合搅拌均匀，用来生产杨木胶合板（单板厚度2.0mm、涂胶量320g/m2双面、单位压力1.0MPa、热压温度130℃、热压时间1.2min/mm）试件，经沸水煮4h、63±2℃干燥20h、沸水煮4h后，自然冷却，检测胶合强度均值达1.67MPa，平均木破率为80%。

Claims (8)

1.高耐水性的改性生物质液化树脂胶粘剂的制备方法，其特征在于该方法包括以下工艺步骤：
1）生物质苯酚液化物的制备
将生物质材料表面泥土与杂物去除干净，干燥、粉碎为生物质粉末；将生物质粉末与熔融苯酚混合均匀，生物质粉末与熔融苯酚的混合物加入无机中强酸或有机强酸，，在120℃~140℃下反应1.0~2.0h，加入烧碱溶液，调整pH值至碱性，降低温度至40℃以下，得到生物质苯酚液化物；
2）生物质苯酚液化甲醛树脂，即组分A的制备
将生物质苯酚液化物和甲醛溶液按比例加入反应釜，升温至40~60℃并保持30~60min；然后继续升温至85~90℃，在此温度下反应40~90min，冷却到40℃以下，制成生物质苯酚液化甲醛树脂，即生物质液化树脂胶粘剂；    
3）三聚氰胺尿素甲醛树脂，即组分B的制备
向反应釜中加入质量分数37%甲醛溶液并启动搅拌，用NaOH溶液调节pH值至10~11，然后依次按比例加入三聚氰胺、尿素、甲醇和聚乙烯醇溶液，在85~95℃下保持反应3h，当pH值为7.2~7.6时，冷却到35℃以下，制成三聚氰胺尿素甲醛树脂；    
4）高耐水性的改性生物质液化树脂胶粘剂的制备
将组分A和组分B按1：（1.5~3.5）的质量比常温下混合均匀，即将制得高耐水性的改性生物质液化树脂胶粘剂。
2.如权利要求1所述的高耐水性的改性生物质液化树脂胶粘剂的制备方法，其特征是所述步骤1）中的生物质材料为花生壳。
3.如权利要求1所述的高耐水性的改性生物质液化树脂胶粘剂的制备方法，其特征是所述步骤1）中的生物质粉末与苯酚的质量之比为1：（0.5~2）。
4.如权利要求1所述的高耐水性的改性生物质液化树脂胶粘剂的制备方法，其特征是所述步骤1）中的无机中强酸或有机强酸，指硫酸、盐酸、磷酸、蚁酸或草酸，酸的用量为生物质粉末与苯酚质量总和的6%~12%；烧碱用量为酸用量的2~3.5倍。
5.如权利要求1所述的高耐水性的改性生物质液化树脂胶粘剂的制备方法，其特征是所述步骤2）中的甲醛溶液的质量百分数为37%，生物质苯酚液化物与甲醛的物质的量的比为1：（1.0~2.1），生物质苯酚液化物以苯酚分子量计。
6.如权利要求1所述的高耐水性的改性生物质液化树脂胶粘剂的制备方法，其特征是所述步骤3）中的三聚氰胺与甲醛的质量比为1：（3~5），尿素与甲醛的质量的比为1：（5~7）。
7.如权利要求1所述的高耐水性的改性生物质液化树脂胶粘剂的制备方法，其特征是所述组分A，向1000ML反应釜中加入600g花生壳液化物和400g质量分数37%的甲醛溶液，启动搅拌，升温到50℃并保持40min，然后继续升温到87~90℃反应70min，当粘度达到400mPa.s时降温放料。
8.如权利要求1所述的高耐水性的改性生物质液化树脂胶粘剂的制备方法，其特征是所述组分B，向1000ML反应釜中加入500g质量分数37%的甲醛溶液，和4g质量分数40%的NaOH溶液，开动搅拌加入190g三聚氰胺和50g尿素，25g甲醇，然后加入20g质量分数10%的聚乙烯醇溶液，在90℃下保持反应3h，当PH值为7.4时降温至35℃以下放料。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106634745A (zh) * 2016-12-06 2017-05-10 阜阳市伟叶家具有限公司 一种中密度纤维板用耐老化胶黏剂及其制备方法
CN108424734A (zh) * 2018-04-09 2018-08-21 翟琳 一种人造板用胶黏剂的制备方法
CN108516899A (zh) * 2018-06-25 2018-09-11 山东农业大学 一种基于生物基粘结剂的功能型缓控释肥核芯及其制备方法
CN108676530A (zh) * 2018-05-28 2018-10-19 福州兴创云达新材料科技有限公司 一种环保型生物质胶粘剂的制备方法
CN114350292A (zh) * 2021-12-28 2022-04-15 南通市锋芒复合材料科技有限公司 一种耐水型砂纸用胶黏剂及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3658622A (en) * 1969-04-09 1972-04-25 Georgia Pacific Corp Process for making wood laminate
CN101157834A (zh) * 2007-09-17 2008-04-09 南京林业大学 花生壳液化及其胶粘剂的制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3658622A (en) * 1969-04-09 1972-04-25 Georgia Pacific Corp Process for making wood laminate
CN101157834A (zh) * 2007-09-17 2008-04-09 南京林业大学 花生壳液化及其胶粘剂的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
万秀平: "酚醛树脂改性脲醛树脂胶粘剂的研究", 《北京林业大学学报》 *
时君友: "三聚氰胺脲醛树脂改性酚醛树脂胶粘剂的研究", 《木材工业》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106634745A (zh) * 2016-12-06 2017-05-10 阜阳市伟叶家具有限公司 一种中密度纤维板用耐老化胶黏剂及其制备方法
CN108424734A (zh) * 2018-04-09 2018-08-21 翟琳 一种人造板用胶黏剂的制备方法
CN108676530A (zh) * 2018-05-28 2018-10-19 福州兴创云达新材料科技有限公司 一种环保型生物质胶粘剂的制备方法
CN108516899A (zh) * 2018-06-25 2018-09-11 山东农业大学 一种基于生物基粘结剂的功能型缓控释肥核芯及其制备方法
CN114350292A (zh) * 2021-12-28 2022-04-15 南通市锋芒复合材料科技有限公司 一种耐水型砂纸用胶黏剂及其制备方法

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