[发明专利]一种改性酚醛树脂胶黏剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种改性酚醛树脂胶黏剂及其制备方法和应用。改性酚醛树脂胶黏剂的制备方法包括下述步骤：(1)造纸废弃物、催化剂和水混合，再与甲醛反应，制得改性造纸废弃物；(2)苯酚与催化剂的混合物与甲醛混合，反应，制得物料A；(3)物料A与改性造纸废弃物反应，反应制得的物料在40℃条件下涂‑4杯的滴落时间为18～22s时，即可；步骤(1)和步骤(2)的先后顺序不限。本发明先使造纸废弃物与甲醛进行初步反应增加其结构的反应活性，提高反应效率；使用造纸废弃物为原料减少了苯酚和甲醛的使用量，实现变废为宝；制得的酚醛树脂胶黏剂分子间作用力强，降低苯酚和甲醛的挥发量，也降低了热压的温度。

技术领域

本发明涉及一种改性酚醛树脂胶黏剂及其制备方法和应用。

背景技术

2010年世界酚醛树脂产量约480万吨，其中酚醛树脂胶黏剂约占33％。中国是世界人造板生产第一大国，2011年中国人造板产量达到2.35亿立方米，消耗木材胶黏剂约1000万吨，以酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛树脂为主。其中，酚醛树脂胶黏剂因其具有独特的网状交联分子结构，具有胶合强度高、耐水性好、耐候性好的优点而备受关注。但任何事物都具有两面性，酚醛树脂胶黏剂的生产原料苯酚与甲醛分别为二级和一级致癌物，均具有较大的毒性，长期接触会使操作人员日后身体存在严重隐患；另外，酚醛树脂胶黏剂在进行板材热压时，存在压板温度居高不下的问题。

随着石油资源的日益短缺和石油基化工原料价格上涨，人造板用酚醛树脂胶黏剂的大规模生产和应用越来越受到限制。而造纸废弃物主要来源于造纸厂制浆过程，其体量较大，较难处理，是目前造纸行业的一大难题。

因此，本领域亟需开发一种分子之间结合力强，减少苯酚和甲醛的挥发，原料来源广泛，减少苯酚和甲醛使用量，实现资源有效利用，压板温度低的酚醛树脂胶黏剂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中酚醛树脂胶黏剂制备过程中苯酚和甲醛的使用量大，且在使用过程中分子间结合能力弱导致苯酚和甲醛挥发量大；进行板材热压时，存在压板温度高等缺陷，以及造纸废弃物产量大，利用率低等缺陷而提供一种改性酚醛树脂胶黏剂及其制备方法和应用。本发明采用分段式方法合成改性酚醛树脂胶黏剂，先使造纸废弃物与甲醛进行初步反应增加其结构的反应活性，提高反应效率；使用造纸废弃物为原料减少了苯酚和甲醛的使用量，实现变废为宝；制得的酚醛树脂胶黏剂分子间作用力强，降低苯酚和甲醛的挥发量，也降低了热压的温度。

发明人在研发过程经过大量实验研究进行改进，发现造纸废弃物成分多样复杂，其中包含许多含有苯环的大分子芳香族的化合物可在一定程度上改性酚醛树脂胶黏剂；在制备工艺上，先使甲醛与造纸废弃物发生反应，促使生成羟甲基结构，可有效增加造纸废弃物的反应活性，提高反应效率，使反应更加充分；减少苯酚与甲醛的用量；提高分子间结合力，可有效减少苯酚和甲醛的挥发量，降低游离醛含量；采用造纸废弃物也可适量降低热压的温度。使用造纸废弃物对酚醛树脂胶黏剂进行改性，也可实现变废为宝，使造纸垃圾得到有效的二次利用，既可以在一定程度上缓解造纸废弃物难处理的压力，又可以解决目前酚醛树脂胶黏剂在合成时存在的技术问题和后期应用时存在的问题。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：

本发明提供一种改性酚醛树脂胶黏剂的制备方法，其包括下述步骤：

(1)造纸废弃物、催化剂和水混合，再与甲醛反应，制得改性造纸废弃物；

(2)苯酚与催化剂的混合物与甲醛混合，反应，制得物料A；

(3)所述物料A与所述改性造纸废弃物反应，反应制得的物料在40℃条件下涂-4杯的滴落时间为18～22s时，即可；

步骤(1)和步骤(2)的先后顺序不限。

步骤(1)中，所述造纸废弃物可为本领域造纸过程中常规产生的造纸废弃物，较佳地为造纸腐浆、浆渣、树皮、草末、含硅白泥和制浆废液中的一种或多种，更佳地为制浆废液。