[发明专利]一种竹材浸渍用水溶性改性酚醛树脂及其制备方法

说明书

本发明公开一种竹材浸渍用水溶性改性酚醛树脂及其制备方法，制备包括：在反应釜中加入苯酚、第1批次尿素、第1批次甲醛及工业甲醇，搅拌后升温至55‑60℃，保温反应30‑50min，逐渐加入第1批次氢氧化钠水溶液，在55‑60℃继续反应30min；加入第2批次甲醛水溶液，升温至80‑85℃，保温反应一定的时间，逐渐加入第2批次氢氧化钠水溶液，升温至90‑95℃，加入第2批次尿素，保持90‑95℃反应60min，用10×100格式管30℃测定粘度达到2秒后加入一定量的水，搅拌，降温至40℃出料。制备的改性酚醛树脂胶粘剂特别适用于浸渍竹材，粘度低，渗透性好，性能稳定。

技术领域

本发明涉及竹、木材加工及胶粘剂技术领域，特别是涉及一种竹材浸渍用水溶性改性酚醛树脂及其制备方法。

背景技术

我国是一个森林资源匮乏的国家。据第八次森林资源清查统计，全国森林面积2.08亿hm²，森林覆盖率21.63％，森林蓄积151.37亿m³，人均森林蓄积量约11m³，远低于世界71.8m³水平。我国竹类资源却是世界上最丰富的国家，竹林总面积600.63万hm²，是世界上最主要产竹国，也是竹产业规模最大的国家。

竹材是一种力学性能优异的天然复合材料，它强度高、弹性好、韧性高，质轻而具有高的比强度；竹材生长速度快，再生能力强，3-4年即可成材，具有一次造林永续利用的特点，是一种性能良好且快速再生的天然材料。然而竹材的各向异性十分明显，轴向、径向及弦向的性能差异很大，且径向干缩后，易产生较多的裂纹和其它缺陷，使竹材的应用受到限制。因此在竹材的应用中，竹片厚薄不均、表面粗糙、变形弯曲重叠等因素影响使其无法达到均匀涂胶，因此多采用浸渍胶粘剂的方法来减少竹材缺陷，提高其使用性能。

酚醛树脂是一种常用的木材胶粘剂，也经常被用作木材浸渍树脂，如发明专利CN106832167A公开的“重组木浸渍酚醛树脂的制备方法”，及发明专利CN106866909A公开的“一种浸渍用酚醛树脂、其制备方法及用途”。

在浸渍的过程，树脂中不同分子量及水分对木材和竹材的渗透性不同，不但要保证树脂的渗透性，还要保证在浸渍一定的批次竹材后，其粘度与性能不能发生太明显的变化，而目前所用的树脂并非是专门用作浸渍用的树脂，而竹材与纸张浸渍不同，材料有一定的纵深，对树脂固体含量及粘度，分子量分布等有着一定的要求，而目前所用的树脂很难达到这个方面的要求。另外，酚醛树脂的固化温度较高，竹材内部所渗入的酚醛树脂分子量较低，而在烘干过程中，热量传递进入竹材内部有一个过程，如果温度低或者时间短，都会导致内部树脂固化程度不够，不能形成足够的交联，对竹材起不到应有的增强作用，造成胶粘剂的浪费。

在竹材浸渍树脂方面，申请人检索到如下技术：

申请号CN201110257647.9，申请日20110902，公开(公告)号CN102432784A，公开(公告)日20120502，公开了一种丛生竹集成型材酚醛树脂胶的原料配方及其制备方法，结合丛生竹的结构特点，研制适合丛生竹材的胶粘剂，该丛生竹集成型材酚醛树脂胶的主要配方原料是：甲醛、苯酚、二乙二酸、无水硫酸钠、尿素、油酸、液碱、松香粉、水，在一定温度下，分阶段的添加原料混合反应制得。该丛生竹集成型材酚醛树脂胶的制备方法简单，针对丛生竹的特点，在酚醛树脂胶制备的过程中添加了少量的松香粉、无水硫酸钠、油酸增加了胶的粘接能力，能快速去除竹纤维中的水分，同时还能发生硬化，增加型材的强度，所制备的酚醛树脂胶对丛生竹材胶合能力强，耐候性高，浸渍剥离率低，能够拓宽竹材的利用范围，使丛生竹变废为宝。