CN110041865A - 一种农用棉用绿色酚醛树脂胶黏剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及胶黏剂技术领域，且公开了一种农用棉用绿色酚醛树脂胶黏剂，包括以下重量份的组分，苯酚10‑50份、甲醛20‑80份、碱性催化剂0.5‑20份、尿素2‑20份、亲水剂2‑20份、水10‑50份、醇类2‑20份，碱性催化剂为烧碱，醇类为甘油或乙二醇，亲水剂为二羟甲基丁酸，其制备方法包括以下步骤，将苯酚、甲醛、碱性催化剂、醇类和水按设计量依次加入反应釜，逐步升温到50‑80℃；在50‑80℃下保温3‑8小时；开启降温，并加入设计量的尿素和亲水剂，在25℃以下温度，连续搅拌3‑5小时。该农用棉用绿色酚醛树脂胶黏剂，具有高强度、高亲水性和柔韧性，低酚低醛的特性，符合绿色环保的要求。

Description

一种农用棉用绿色酚醛树脂胶黏剂

技术领域

本发明涉及胶黏剂技术领域，具体为一种农用棉用绿色酚醛树脂胶黏剂。

背景技术

农用棉是一种无土栽培的基质，具有很好的透气性和保水性，无菌、无污染。工业保温棉和农用棉是不同应用领域的“双兄弟”，但他们的使用功能不同，在原料选用，加工工艺，内部结构等方面都有显著的差别，因此生产栽培中强调使用专业的农用岩棉，反对用工业岩棉代替。

农用棉是由约60%玄武岩、20%焦碳、20%石灰石加上少量炼铁后的矿渣经高温熔融、抽丝，最后纺织、压缩成特定密度后再裁剪而成。在纺织过程中加入了一种具有表面亲水作用的粘结剂，能保持岩棉浸水后长时间不变形，而且具有良好的亲水性。工业保温棉只是加入一般的粘结剂，不能保证长久使用后不变形和孔隙率不变，没有任何添加剂，亲水性不如农用棉。与工业岩棉80~150k/cm³的容重相比，农用岩棉容重较小，一般在60~80kg/cm³之间，因此其孔隙率更高，其中3%体积的纤维和97%体积的孔隙。

岩棉的化学性质一般呈碱性，农用棉经过酸性营养液浸泡后能调整pH值，但工业保温棉用酸性营养液浸泡后pH值调整不大，碱性基质对幼苗时期的毒害作用很大，这其中起关键作用的就是粘结剂。现在市场上大部分都是工业保温棉用酚醛树脂胶黏剂，该类胶黏剂的强度、亲水性和柔韧性都不符合农用棉用胶黏剂的要求，且胶黏剂中所含的游离甲醛较高，不符合绿色环保的时代要求，本发明旨在开发一款新型、农用棉专用、绿色环保的酚醛树脂胶黏剂，具有高强度、高亲水性和柔韧性，低酚低醛的特征。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种农用棉用绿色酚醛树脂胶黏剂，具备高强度、高亲水性和柔韧性，低酚低醛的优点，解决了现在市场上大部分都是工业保温棉用酚醛树脂胶黏剂，该类胶黏剂的强度、亲水性和柔韧性都不符合农用棉用胶黏剂的要求，且胶黏剂中所含的游离甲醛较高，不符合绿色环保的时代要求的问题。

（二）技术方案

为实现高强度、高亲水性和柔韧性，低酚低醛的目的，本发明提供如下技术方案：一种农用棉用绿色酚醛树脂胶黏剂，包括以下重量份的组分，苯酚10-50份、甲醛20-80份、碱性催化剂0.5-20份、尿素2-20份、亲水剂2-20份、水10-50份、醇类2-20份。

进一步的，所述碱性催化剂为烧碱。

进一步的，所述醇类为甘油或乙二醇。

进一步的，所述亲水剂为二羟甲基丁酸。

本发明还提供一种农用棉用绿色酚醛树脂胶黏剂的制备方法，包括以下步骤，

S1：将苯酚、甲醛、碱性催化剂、醇类和水按设计量依次加入反应釜，逐步升温到50-80℃；

S2：在50-80℃下保温3-8小时；

S3：开启降温，并加入设计量的尿素和亲水剂，在25℃以下温度，连续搅拌3-5小时。

本发明还提供一种用于制备农用棉用绿色酚醛树脂胶黏剂的反应釜，包括釜体，所述釜体的内顶部固定连接有搅拌桶，所述釜体的上表面固定连接有电机支撑架，所述电机支撑架的内部固定连接有搅拌电机，所述搅拌电机的输出端通过联轴器固定连接有搅拌杆，所述搅拌杆的底部贯穿釜体的上表面，且延伸至搅拌桶的内部，所述搅拌杆位于搅拌桶内部的一侧从上到下依次固定连接有第一限位块、第二限位块和第三限位块，所述第一限位块和第二限位块之间设置有限位环，所述第二限位块和第三限位块之间设置有活动环，所述限位环通过轴承转动连接在搅拌杆上，所述活动环螺纹连接在搅拌杆上，所述限位环的两侧还固定连接有固定杆，所述固定杆远离搅拌杆的一侧固定连接在搅拌桶的内壁上，所述限位环上还固定连接有对称设置的两个第一连接杆，两个所述第一连接杆的底端均铰接有第一铰接杆，所述第一铰接杆的底部铰接有第二铰接杆，所述活动环上固定连接有对称设置的两个第二连接杆，两个所述第二连接杆的顶端均与第二铰接杆铰接。

进一步的，所述釜体的内侧壁上固定连接有多个环形管，多个环形管之间通过连通管相连通，环形管的内侧固定连通有雾化喷头，其中一个环形管的两侧分别连通有第一水管和第二水管，所述第一水管和第二水管远离环形管的一端均贯穿釜体的侧壁，并延伸至釜体的外部，所述第一水管和第二水管伸出釜体的一端分别固定连通有第一水泵和第二水泵，所述第一水泵和第二水泵的进水端分别通过第三水管连通有热水箱和冷水箱。

进一步的，所述搅拌桶的底部固定连通有出料管，所述出料管的底端贯穿釜体，并延伸至釜体的外部，并固定连接有第一开关阀，，所述釜体的底部固定连通有排水管，所述排水管上安装有第二开关阀。

进一步的，所述第一铰接杆和第二铰接杆的外壁上均固定连接有搅拌叶片。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种农用棉用绿色酚醛树脂胶黏剂，具备以下有益效果：

1、该农用棉用绿色酚醛树脂胶黏剂，通过苯酚、甲醛、碱性催化剂、尿素、亲水剂、水和醇类作为组分反应制成的酚醛树脂胶黏剂，粘结强度高、亲水性和柔韧性好，且产品中游离酚小于1%，游离醛小于0.5%，达到了绿色环保的要求，通过新型反应釜的设计，可以对搅拌桶内部的反应组分进行充分均匀的搅拌，然后通过其上的环形管、雾化喷头、第一水管、第二水管、第一水泵、第二水泵、第三水管、热水箱和冷水箱的设置，可以向釜体的内部加入热水实现对搅拌桶的加温和保温，在需要对搅拌桶降温时，还可以将热水通过排水管排出，并向釜体的内部加入冷水，通过雾化喷头将冷水均匀的喷至搅拌桶上，实现对其快速降温，进而使得胶黏剂的制作更加稳定。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于制备农用棉用绿色酚醛树脂胶黏剂的反应釜的结构示意图；

图2为本发明提出的一种用于制备农用棉用绿色酚醛树脂胶黏剂的反应釜的图1中A部的局部结构放大图。

图中：1釜体、2搅拌桶、3电机支撑架、4搅拌电机、5搅拌杆、6第一限位块、7第二限位块、8第三限位块、9限位环、10活动环、11固定杆、12第一连接杆、13第一铰接杆、14第二铰接杆、15第二连接杆、16环形管、17连通管、18第一水管、19第二水管、20第一水泵、21第二水泵、22热水箱、23冷水箱、24出料管、25第一开关阀、26搅拌叶片、27排水管、28第二开关阀、29雾化喷头。

具体实施方式

本发明公开了一种农用棉用绿色酚醛树脂胶黏剂，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。需要特别指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的制备方法已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的制备方法进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合实施例，进一步阐述本发明。

实施例1

一种农用棉用绿色酚醛树脂胶黏剂，包括以下重量份的组分，苯酚10-50份、甲醛20-80份、碱性催化剂0.5-20份、尿素2-20份、亲水剂2-20份、水10-50份、醇类2-20份，所述碱性催化剂为烧碱，所述醇类为甘油，所述亲水剂为二羟甲基丁酸，制备方法为，

S1：将20份的苯酚、35份的甲醛、1.5份的烧碱、6份的甘油和20份的水依次加入反应釜，逐步升温到65℃；

S2：在65℃下保温4小时；

S3：开启最大降温，并加入10份的尿素和7.5份的二羟甲基丁酸，在25℃以下温度，连续搅拌3-4小时即可出釜。

实施例2

一种农用棉用绿色酚醛树脂胶黏剂，包括以下重量份的组分，苯酚10-50份、甲醛20-80份、碱性催化剂0.5-20份、尿素2-20份、亲水剂2-20份、水10-50份、醇类2-20份，所述碱性催化剂为烧碱，所述醇类为甘油，所述亲水剂为二羟甲基丁酸，制备方法为，

S1：将15份的苯酚、30份的甲醛、1.0份的烧碱、10份的乙二醇和20份的水依次加入反应釜，逐步升温到70℃；

S2：在70℃下保温3.5小时；

S3：开启最大降温，并加入9份的尿素和5份的二羟甲基丁酸，在25℃以下温度，连续搅拌3-4小时即可出釜。

参见图1-图2，本发明还提供一种用于制备农用棉用绿色酚醛树脂胶黏剂的反应釜，包括釜体1，所述釜体1的内顶部固定连接有搅拌桶2，所述釜体1的上表面固定连接有电机支撑架3，所述电机支撑架3的内部固定连接有搅拌电机4，所述搅拌电机4的输出端通过联轴器固定连接有搅拌杆5，所述搅拌杆5的底部贯穿釜体1的上表面，且延伸至搅拌桶2的内部，所述搅拌杆5位于搅拌桶2内部的一侧从上到下依次固定连接有第一限位块6、第二限位块7和第三限位块8，所述第一限位块6和第二限位块7之间设置有限位环9，所述第二限位块7和第三限位块8之间设置有活动环10，所述限位环9通过轴承转动连接在搅拌杆5上，所述活动环10螺纹连接在搅拌杆5上，所述限位环9的两侧还固定连接有固定杆11，所述固定杆11远离搅拌杆5的一侧固定连接在搅拌桶2的内壁上，所述限位环9上还固定连接有对称设置的两个第一连接杆12，两个所述第一连接杆12的底端均铰接有第一铰接杆13，所述第一铰接杆13的底部铰接有第二铰接杆14，所述活动环10上固定连接有对称设置的两个第二连接杆15，两个所述第二连接杆15的顶端均与第二铰接杆14铰接。

所述釜体1的内侧壁上固定连接有多个环形管16，多个环形管16之间通过连通管17相连通，环形管16的内侧固定连通有雾化喷头29，其中一个环形管16的两侧分别连通有第一水管18和第二水管19，所述第一水管18和第二水管19远离环形管16的一端均贯穿釜体1的侧壁，并延伸至釜体1的外部，所述第一水管18和第二水管19伸出釜体1的一端分别固定连通有第一水泵20和第二水泵21，所述第一水泵20和第二水泵21的进水端分别通过第三水管连通有热水箱22和冷水箱23。

所述搅拌桶2的底部固定连通有出料管24，所述出料管24的底端贯穿釜体1，并延伸至釜体1的外部，并固定连接有第一开关阀25，所述釜体1的底部固定连通有排水管27，所述排水管27上安装有第二开关阀28。

所述第一铰接杆14和第二铰接杆15的外壁上均固定连接有搅拌叶片26。

综上所述，通过苯酚、甲醛、碱性催化剂、尿素、亲水剂、水和醇类作为组分反应制成的酚醛树脂胶黏剂，粘结强度高、亲水性和柔韧性好，且产品中游离酚小于1%，游离醛小于0.5%，达到了绿色环保的要求，通过新型反应釜的设计，可以对搅拌桶2内部的反应组分进行充分均匀的搅拌，然后通过其上的环形管16、雾化喷头29、第一水管18、第二水管19、第一水泵20、第二水泵21、第三水管、热水箱22和冷水箱23的设置，可以向釜体1的内部加入热水实现对搅拌桶2的加温和保温，在需要对搅拌桶2降温时，还可以将热水通过排水管27排出，并向釜体1的内部加入冷水，通过雾化喷头29将冷水均匀的喷至搅拌桶2上，实现对其快速降温，进而使得胶黏剂的制作更加稳定。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种农用棉用绿色酚醛树脂胶黏剂，其特征在于：包括以下重量份的组分，苯酚10-50份、甲醛20-80份、碱性催化剂0.5-20份、尿素2-20份、亲水剂2-20份、水10-50份、醇类2-20份。

2.根据权利要求1所述的一种农用棉用绿色酚醛树脂胶黏剂，其特征在于：所述碱性催化剂为烧碱。

3.根据权利要求1所述的一种农用棉用绿色酚醛树脂胶黏剂，其特征在于：所述醇类为甘油或乙二醇。

4.根据权利要求1所述的一种农用棉用绿色酚醛树脂胶黏剂，其特征在于：所述亲水剂为二羟甲基丁酸。

5.一种农用棉用绿色酚醛树脂胶黏剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1：将苯酚、甲醛、碱性催化剂、醇类和水按设计量依次加入反应釜，逐步升温到50-80℃；

S2：在50-80℃下保温3-8小时；

S3：开启降温，并加入设计量的尿素和亲水剂，在25℃以下温度，连续搅拌3-5小时。

6.一种用于制备农用棉用绿色酚醛树脂胶黏剂的反应釜，包括釜体（1），其特征在于：所述釜体（1）的内顶部固定连接有搅拌桶（2），所述釜体（1）的上表面固定连接有电机支撑架（3），所述电机支撑架（3）的内部固定连接有搅拌电机（4），所述搅拌电机（4）的输出端通过联轴器固定连接有搅拌杆（5），所述搅拌杆（5）的底部贯穿釜体（1）的上表面，且延伸至搅拌桶（2）的内部，所述搅拌杆（5）位于搅拌桶（2）内部的一侧从上到下依次固定连接有第一限位块（6）、第二限位块（7）和第三限位块（8），所述第一限位块（6）和第二限位块（7）之间设置有限位环（9），所述第二限位块（7）和第三限位块（8）之间设置有活动环（10），所述限位环（9）通过轴承转动连接在搅拌杆（5）上，所述活动环（10）螺纹连接在搅拌杆（5）上，所述限位环（9）的两侧还固定连接有固定杆（11），所述固定杆（11）远离搅拌杆（5）的一侧固定连接在搅拌桶（2）的内壁上，所述限位环（9）上还固定连接有对称设置的两个第一连接杆（12），两个所述第一连接杆（12）的底端均铰接有第一铰接杆（13），所述第一铰接杆（13）的底部铰接有第二铰接杆（14），所述活动环（10）上固定连接有对称设置的两个第二连接杆（15），两个所述第二连接杆（15）的顶端均与第二铰接杆（14）铰接。

7.根据权利要求6所述的一种农用棉用绿色酚醛树脂胶黏剂，其特征在于：所述釜体（1）的内侧壁上固定连接有多个环形管（16），多个环形管（16）之间通过连通管（17）相连通，所述环形管（16）的内侧固定连通有雾化喷头（29），其中一个环形管（16）的两侧分别连通有第一水管（18）和第二水管（19），所述第一水管（18）和第二水管（19）远离环形管（16）的一端均贯穿釜体（1）的侧壁，并延伸至釜体（1）的外部，所述第一水管（18）和第二水管（19）伸出釜体（1）的一端分别固定连通有第一水泵（20）和第二水泵（21），所述第一水泵（20）和第二水泵（21）的进水端分别通过第三水管连通有热水箱（22）和冷水箱（23）。

8.根据权利要求6所述的一种农用棉用绿色酚醛树脂胶黏剂，其特征在于：所述搅拌桶（2）的底部固定连通有出料管（24），所述出料管（24）的底端贯穿釜体（1），并延伸至釜体（1）的外部，并固定连接有第一开关阀（25），所述釜体（1）的底部固定连通有排水管（27），所述排水管（27）上安装有第二开关阀（28）。

9.根据权利要求6所述的一种农用棉用绿色酚醛树脂胶黏剂，其特征在于：所述第一铰接杆（14）和第二铰接杆（15）的外壁上均固定连接有搅拌叶片（26）。