[发明专利]一种玉米发酵液改性脲醛树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种玉米发酵液改性脲醛树脂的制备方法，属于脲醛树脂制备领域。

背景技术

脲醛树脂又称脲甲醛树脂，是尿素与甲醛在催化剂，碱性或酸性催化剂作用下，缩聚成初期脲醛树脂，然后再在固化剂或助剂作用下，形成不溶、不熔的末期热固性树脂。固化后的脲醛树脂颜色比酚醛树脂浅，呈半透明状，耐弱酸、弱碱，绝缘性能好，耐磨性极佳，价格便宜，它是胶粘剂中用量最大的品种，特别是在木材加工业各种人造板的制造中，脲醛树脂及其改性产品占胶粘剂总用量的90%左右。然而，遇强酸、强碱易分解，耐候性较差，初粘差、收缩大、脆性大、不耐水、易老化，用脲醛树脂生产的人造板在制造和使用过程中存在着甲醛释放的问题，虽然脲醛树脂在加热或室温下也能固化，但固化时间长，固化不完全，释放甲醛和固化放出甲醛污染环境，损害健康等缺点，必须对其进行改性，提高性能，扩大应用。

脲醛树脂是国内外木材工业的主要粘合剂，由于它胶合强度高、固化快、操作性好、生产成本低、原料丰富易得等一系列优点而得到广泛应用.但是脲醛树脂所含的游离甲醛具有毒性，树脂中的游离甲醛含量越低，其毒性就越小。降低脲醛树脂中游离甲醛的含量有各种各样办法，其中最有效的方法是降低甲醛对尿素的摩尔比，但减少甲醛的用量，导致脲醛树脂生产工艺复杂化、终点控制难、树脂固化时间延长和树脂胶合强度和储存稳定性降低。因此，研究出一种低甲醛释放、性能好的脲醛树脂制备方法，具有很现实的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前脲醛树脂初粘差、收缩大、脆性大、不耐水、易老化、释放甲醛和固化放出甲醛污染环境，损害健康，而减少甲醛的用量，导致脲醛树脂生产工艺复杂化、终点控制难、树脂固化时间延长、树脂胶合强度和储存稳定性降低的弊端，提供了一种玉米发酵液改性脲醛树脂的制备方法，本发明是取玉米去皮清洗蒸煮后，进行酶解发酵得玉米发酵液，然后将柠檬清洗切片，酶解发酵提取柠檬酸，在玉米发酵液中加入尿素，通入甲醛，同时加入柠檬酸反应，缓慢减少甲醛用量使其适应，再与氢氧化钠和氯化铵混合，挤出造粒干燥至室温制得脲醛树脂。所得产品生产过程简单，使用时初粘质量好，耐水，不易老化，储存稳定性高。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

（1）取2～3kg玉米，去皮后放入质量分数为4～8%的氯化钠溶液中浸泡30～40min后，用水清洗1～2次，去除污渍和杂质，自然风干，待风干后用侧刀切片，其切片厚度为2～3cm；

（2）待切片完成后，置于椭圆形锅中，向其中加入水，使其没过玉米4～6cm，盖上锅盖，然后以10℃/min的速度程序升温至100～110℃，保持温度蒸煮20～30min，蒸煮完成后，以5℃/min的速度程序降温至20～25℃；

（3）待降温完成后，置于矩形容器中，分别加入30～40%的水和10～15%的纤维素酶酶解40～50min，酶解后置于发酵罐中，再向发酵罐中分别加入1～2%的酵母菌和3～5%的水，在25～30℃下密封发酵1～3天，然后提高发酵温度到40～50℃，发酵5～7天，控制发酵条件为通风、避光，发酵完成后，得玉米发酵液备用；

（4）取0.5～0.7kg柠檬，用清水冲洗1～2次，自然风干，再在紫外灯下进行杀菌处理2～3h，去除杂质，然后置于密闭容器内，加入去离子水浸泡10～20min，待浸泡完成后，切片放入圆形容器中，切片厚度为1～2cm，分别向容器中加入25～30%的水和10～16%的纤维素酶酶解30～50min；

（5）待酶解完成后，置于发酵罐中，向发酵罐中分别加入1～2%的酵母菌和3～5%的水，保持发酵罐中温度为38～45℃，密封发酵3～5天，发酵完成后，放入离心机中进行离心分离，得上清液，即柠檬酸；

（6）向上述备用的玉米发酵液中，加入1～3kg尿素，通入体积为10～15L/dm³甲醛气体，同时加入100～200g柠檬酸，控制温度为85～95℃，在转速为500～700r/min下，搅拌反应3～5h，反应3～5h后，按每分钟降低0.3～0.5L/dm³速度减弱甲醛气体体积至0.1～0.3L/dm³，反应1～2h后，分别加入质量分数为25～30%的氢氧化钠和质量分数为18～20%氯化铵，保持通入的甲醛气体体积不变，搅拌反应10～12h；