一種木材用酚醛樹脂膠粘劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種膠粘劑，特別是涉及一種木材用酚醛樹脂膠粘劑的制備方法。
【背景技術(shù)】：
[0002] 酚醛樹脂，phenolic resin，簡稱PF。酚醛樹脂是酚類與醛類在催化劑作用下形 成樹脂的統(tǒng)稱，酚類主要是苯酚、甲酚、二甲酚、間苯二酚等，醛類主要是甲醛、乙二醛、糠醛 等。1872年德國化學(xué)家拜爾首先合成了酚醛樹脂，1907年比利時裔美國人貝克蘭提出酚醛 樹脂加熱固化法，使酚醛樹脂實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，1910年德國柏林建成世界第一家合成酚醛 樹脂的工廠，開創(chuàng)了人類合成高分子化合物的紀(jì)元。酸、醛的種類、催化劑類別、酚與醛的摩 爾比的不同可生產(chǎn)出多種多樣的酚醛樹脂，包括：線型酚醛樹脂、熱固性酚醛樹脂和油溶性 酚醛樹脂、水溶性酚醛樹脂。固體酚醛樹脂為黃色、透明、無定形塊狀物質(zhì)，因含有游離酚而 呈微紅色，比重1. 25~1. 30,易溶于醇，不溶于水，對水、弱酸、弱堿溶液穩(wěn)定。液體酚醛樹 脂為黃色、深棕色液體。在木材加工領(lǐng)域中酚醛樹脂是使用廣泛的主要膠種之一，其用量僅 次于脲醛樹脂，尤其是在生產(chǎn)耐水、耐候性木制品方面酚醛樹脂具有特殊的意義。
[0003] 例如，公開號為CN101870856B、公開日為2012. 07. 18、申請人為牙克石市拓孚林 化制品有限責(zé)任公司的中國專利公開了"樹皮粉酚醛樹脂膠粘劑及其制備方法"，其采用 包含亞硫酸鈣在內(nèi)的堿性催化體系對樹皮粉進(jìn)行活化處理，然后使用樹皮粉活化處理得 到的產(chǎn)物替代部分苯酚制備而成。該發(fā)明的木材用樹皮粉酚醛樹脂膠粘劑粘度為200~ 2000mPa. s，固體含量為40~50%，其中苯酚的替代量為35~55%，其具有質(zhì)量好、價格便 宜、生產(chǎn)條件要求低、催化劑腐蝕性小、并可利用現(xiàn)有制膠生產(chǎn)設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)。不過，該膠粘劑 存在一定的缺陷：耐磨性較差，同時耐熱性和阻燃性不夠理想。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種木材用酚醛樹脂膠粘劑的制備方法，制備出 的膠粘劑具有較好的耐磨性、耐熱性和阻燃性。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0006] -種木材用酚醛樹脂膠粘劑的制備方法，其步驟如下：
[0007] (1)將碳化硼粉體干燥后加入無水乙醇中，攪拌30份鐘后得到混合液，將混合液 加入KH570的乙醇溶液中，調(diào)節(jié)ph值為5后90°C下攪拌反應(yīng)4小時，室溫下靜置24小時， 抽濾后置于ll〇°C的真空干燥箱中干燥24小時，得到改性碳化硼備用；
[0008] (2)按重量份數(shù)計，將100份苯酚、70-80份甲醛溶液加入攪拌釜，攪拌均勻后加入 10-15份復(fù)合催化劑，加熱至10(TC后恒溫攪拌反應(yīng)3小時，將2-7份酸性催化劑加入攪拌 釜，繼續(xù)恒溫攪拌反應(yīng)2小時，將9-10份聚芳酯以及5-6份步驟（1)得到的改性碳化硼加 入攪拌釜，繼續(xù)恒溫攪拌反應(yīng)5小時；
[0009] (3)反應(yīng)停止后靜置5小時，將產(chǎn)物置于80°C的去離子水中洗滌5次，減壓蒸餾脫 水，當(dāng)溫度升至l〇5°C時停止，自然冷卻至室溫后得到木材用酚醛樹脂膠黏劑。
[0010] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述步驟（1)中，碳化硼粉體的純度為90%。
[0011] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述步驟（1)中，KH570的乙醇溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%。
[0012] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述步驟（1)中，碳化硼粉體與KH570的重量比為20:1。
[0013] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述步驟（1)中，攪拌速度為1400r/min。
[0014] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述步驟（2)中，甲醛溶液的質(zhì)量分散為36%。
[0015] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述步驟（2)中，復(fù)合催化劑為醋酸和硫酸銅的混合物。
[0016] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述步驟（2)中，酸性催化劑為磷酸。
[0017] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述步驟（2)中，攪拌釜的攪拌速度為800r/min。
[0018] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述步驟（3)中，減壓蒸餾脫水時的真空度為66mmHg。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0020] (1)碳化硼別名黑鉆石，分子式為B4C，是已知最堅硬的三種材料之一（其他兩種 為金剛石、立方相氮化硼），因此具有極佳的耐磨性，不過其表面為親水性，與親油性的酚醛 樹脂基體之間的相容性較差，因而本發(fā)明通過硅烷偶聯(lián)劑KH570對其進(jìn)行改性處理，KH570 的烷氧基部分水解成為硅羥基，與碳化硼粉體表面殘留的硼酸或吸附的羥基發(fā)生鍵合反 應(yīng)，同時KH570之間的硅羥基相互縮聚，在碳化硼粉體的表面形成了偶聯(lián)劑包覆膜，將碳化 硼表面的親水性變成了親油性，改善了其與酚醛樹脂之間的相容性，提高了兩者之間的界 面結(jié)合強(qiáng)度，碳化硼在基體中可起到隔離對偶面以及承受大部分摩擦載荷的作用，從而大 大降低酚醛樹脂基體受到的磨損，顯著提高膠黏劑的耐磨性；此外，碳化硼的熔點(diǎn)很高，耐 熱性和阻燃性很好，因此還可有效提高膠黏劑的耐熱性和阻燃性。
[0021] (2)聚芳酯的分子結(jié)構(gòu)中含有較密集的苯環(huán)，因而具有很好的耐熱性，同時其為自 熄性塑料，具有較高的氧指數(shù)和阻燃性，因此與酚醛樹脂形成界面較好的共混后，可進(jìn)一步 提高膠黏劑的耐熱性和阻燃性。
【具體實(shí)施方式】：
[0022] 下面將結(jié)合具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說明 用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
[0023] 實(shí)施例1
[0024] 木材用酚醛樹脂膠粘劑的制備方法，其步驟如下：
[0025] (1)將純度為90%的碳化硼粉體干燥后加入無水乙醇中，攪拌30份鐘后得到混合 液，將混合液加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的KH570的乙醇溶液中，碳化硼粉體與KH570的重量比為 20:1，調(diào)節(jié)ph值為5后90°C下攪拌速度為1400r/min下攪拌反應(yīng)4小時，室溫下靜置24小 時，抽濾后置于1 l〇°C的真空干燥箱中干燥24小時，得到改性碳化硼備用；
[0026] (2)按重量份數(shù)計，將100份苯酚、74份質(zhì)量分散為36%的甲醛溶液加入攪拌釜， 攪拌均勻后加入12份復(fù)合催化劑一一醋酸和硫酸銅的混合物，加熱至100°C后恒溫攪拌反 應(yīng)3小時，將2份酸性催化劑一一磷酸加入攪拌釜，繼續(xù)恒溫攪拌反應(yīng)2小時，將9. 6份聚 芳酯以及6份步驟（1)得到的改性碳化硼加入攪拌釜，繼續(xù)恒溫攪拌反應(yīng)5小時，攪拌釜的 攪拌速度為800r/min ;
[0027] (3)反應(yīng)停止后靜置5小時，將產(chǎn)物置于80°C的去離子水中洗滌5次，真空度為 66mmHg下減壓蒸餾脫水，當(dāng)溫度升至105°C時停止，自然冷卻至室溫后得到木材用酚醛樹 脂膠黏劑。
[0028] 實(shí)施例2
[0029] 木材用酚醛樹脂膠粘劑的制備方法，其步驟如下：
[0030] (1)將純度為90%的碳化硼粉體干燥后加入無水乙醇中，攪拌30份鐘后得到混合 液，將混合液加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的KH570的乙醇溶液中，碳化硼粉體與KH570的重量比為 20:1，調(diào)節(jié)ph值為5后90°C下攪拌速度為1400r/min下攪拌反應(yīng)4小時，室溫下靜置24小 時，抽濾后置于1 l〇°C的真空干燥箱中干燥24小時，得到改性碳化硼備用；
[0031 ] (2)按重量份數(shù)計，將100份苯酚、75份質(zhì)量分散為36%的甲醛溶液加入攪拌釜， 攪拌均勻后加入11份復(fù)合催化劑一一醋酸和硫酸銅的混合物，加熱至l〇〇°C后恒溫攪拌反 應(yīng)3小時，將7份酸性催化劑一一磷酸加入攪拌釜，繼續(xù)恒溫攪拌反應(yīng)2小時，將9. 9份聚 芳酯以及5份步驟（1)得到的改性碳化硼加入攪拌釜，繼續(xù)恒溫攪拌反應(yīng)5小時，攪拌釜的 攪拌速度為800r/min ;
[0032] (3)反應(yīng)停止后靜置5小時，將產(chǎn)物置于80°C的去離子水中洗滌5次，真空度為 66mmHg下減壓蒸餾脫水，當(dāng)溫度升至105°C時停止，自然冷卻至室溫后得到木材用酚醛樹 脂膠黏劑。
[0033] 實(shí)施例3
[0034] 木材用酚醛樹脂膠粘劑的制備方法，其步驟如下：
[0035] (1)將純度為90%的碳化硼粉體干燥后加入無水乙醇中，攪拌30份鐘后得到混合 液，將混合液加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的KH570的乙醇溶液中，碳化硼粉體與KH570的重量比為 20:1，調(diào)節(jié)ph值為5后90°C下攪拌速度為1400r/min下攪拌反應(yīng)4小時，室溫下靜置24小 時，抽濾后置于1 l〇°C的真空干燥箱中干燥24小時，得到改性碳化硼備用；
[0036] (2)按重量份數(shù)計，將100份苯酚、70份質(zhì)量分散為36%的甲醛溶液加入攪拌釜， 攪拌均勻后加入15份復(fù)合催化劑一一醋酸和硫酸銅的混合物，加熱至100°C后恒溫攪拌反 應(yīng)3小時，將5份酸性催化劑一一磷酸加入攪拌釜，繼續(xù)恒溫攪拌反應(yīng)2小時，將9. 1份聚 芳酯以及5.4份步驟（1)得到的改性碳化硼加入攪拌釜，繼續(xù)恒溫攪拌反應(yīng)5小時