[发明专利]环保型脲醛树脂胶黏剂的制备方法有效

专利信息
申请号: 201810756785.3 申请日: 2018-07-11
公开(公告)号: CN109082251B 公开(公告)日: 2020-11-10
发明(设计)人: 王子忱;段亚军;郭玉鹏;王晓峰;杨晓敏 申请(专利权)人: 吉林大学
主分类号: C09J161/32 分类号: C09J161/32;C08G12/40
代理公司: 长春市吉利专利事务所(普通合伙) 22206 代理人: 李晓莉
地址: 130000 吉*** 国省代码: 吉林;22
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摘要:
搜索关键词: 环保 脲醛树脂 胶黏剂 制备 方法
【说明书】:

本发明公开了环保型脲醛树脂胶黏剂的制备方法,属于生物质能源化工领域,该方法主要步骤如下:(1)利用生物质半纤维素生产糠醛溶液;(2)利用生物质木质素生产碱木质素溶液;(3)以碱木质素、糠醛作为交联剂,在降低甲醛和尿素摩尔比的前提下,提高了胶合强度,制备出性能优良的脲醛树脂胶黏剂。本发明解决了现有技术中随着甲醛和尿素摩尔比降低,脲醛树脂胶合强度快速下降的难题,为以生物质为原料生产环保型胶黏剂提供了一个有效途径。

技术领域

本发明属于生物质能源化工领域,涉及环保型脲醛树脂胶黏剂的制备方法。

背景技术

生物质因其可再生性、低污染性及丰富普遍性得到人们的认可,针对生物质资源的综合利用已经引起全世界的关注。我国是农业大国,玉米芯、玉米秸秆等生物质资源十分丰富,然而对生物质的利用却比较低效,尤其是对生物质中木质素的利用率非常低,严重影响了生物质资源化综合利用。木质素含有大量羟基及其它化学基团,可以进行接枝共聚,因此将木质素用于制备胶粘剂是一条实现木质素利用最大化的有效途径。糠醛作为一种平台化合物,已经引起人们的重视,其由木糖脱水转化而来,而木糖来自半纤维素部分,因此可用生物质来生产糠醛。糠醛α位置上有醛基,有较强的反应能力,由此可进行大量工业合成,合成树脂便是其中之一。

脲醛树脂因其制备成本低廉、固化快等优点,已成为木材加工行业最常用的胶粘剂,但因游离甲醛含量高,危害身体健康,因此其应用受到较大限制。研制较低游离甲醛含量的低毒脲醛树脂胶粘剂一直是脲醛树脂的研究热点,添加三聚氰胺、木质素、用其他醛部分取代甲醛等都可以有效的降低游离甲醛含量,例如:公布号为“CN102241826B”的中国专利文献,公布了改性木质素、改性木质素合成的脲醛树脂及二者制备方法,其利用木质素改性剂和木质素活化剂对木质素衍生物进行改性,然后在甲醛、尿素缩合成脲醛树脂后加入改性的木质素、甲醛吸附剂制得改性脲醛树脂。公布号为“CN105348464A”的中国专利文献公布了一种环保型改性脲醛树脂胶粘剂的制备方法,其在85℃~88℃进行第一次缩聚,在78℃~80℃进行第二次缩聚,将尿素分四次加入,并在加入第二批尿素时同时加入三聚氰胺,由此制得改性脲醛树脂。公开号为“CN1552750A”的中国专利文献公布了一种高摩尔比低游离甲醛含量的脲醛树脂的制备方法,其调整尿素与甲醛摩尔比1:(2.2~1.4),利用改性剂氨或碳酸氢氨改性甲醛,随后制备脲醛树脂。公布号为“CN106753104A”的中国专利文献公布了一种脲醛树脂胶粘剂及其制备方法和应用,其将甲醛、尿素、偶联剂和聚乙二醇混合得到第一缩聚物,与第二份尿素反应得第二缩聚物,与剩余尿素反应得第三缩聚物,并调pH制得脲醛树脂胶粘剂,所述偶联剂为多异氰酸酯和/或有机硅偶联剂。公布号为“CN104629662A”的中国专利文献公布了一种超低甲醛释放量的脲醛树脂胶粘剂及其制备工艺,其在甲醛、尿素缩合反应结束后分别加入羟甲基纤维素和硫酸铝各反应15分钟,最后加入聚乙烯醇和纯水制得树脂胶粘剂。公布号为“CN1944564A”中国专利文献公布了一种高性能环保型脲醛树脂胶粘剂及其制备方法,其将尿素与甲醛摩尔比调控至0.8~1.03,在缩合阶段时加入硼酸,缩合结束后加入三聚氰胺,降温至50℃后加入乙二醛和玉米淀粉,最终制得脲醛树脂,其在调胶时加入了复合性填料,所述填料由工业面粉、碳酸钙和木素混合而成。

以上方法均制备出了低游离甲醛含量的脲醛树脂胶粘剂,为本领域的发展提供了有益的研究成果;但是大都加入了较多的化工成品助剂,增加了生产成本,不利于工业化应用。

发明内容

本发明的目的在于提供环保型脲醛树脂胶黏剂的制备方法,以生物质生产的糠醛、碱木质素为交联剂,替代部分甲醛,在降低甲醛和尿素摩尔比的前提下,制备性能优良的脲醛树脂胶黏剂的方法。解决了现有技术中随着甲醛和尿素摩尔比降低,脲醛树脂胶合强度快速下降的难题,为以生物质为原料生产环保型胶黏剂提供了一个有效途径。

为了达到上述目的,本发明采用如下的技术方案:

环保型脲醛树脂胶黏剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一、糠醛水溶液制备

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