CN103865459A - 含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶及其制备方法，各组分重量的百分比：苯酚19-23.5wt％，重量浓度37％工业甲醛36.5－41.5％，含钾离子碱性化合物0.8－12wt%，增量剂0－12wt%、溶剂余量；制备方法，包括如下工艺步骤：1）取各组分；2）把钾离子碱性化合物配成重量浓度为30%或50%的溶液；3）开动搅拌器,将苯酚、钾离子碱性化合物、重量浓度37%甲醛、增量剂、溶剂放入反应锅中反应1至3小时，冷却至40℃以下出料，即为含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶，该树脂胶的固含量为36.5－45wt％,以涂4杯(25℃)测定的粘度为：17-90秒。优点：胶合强度大，成本低（苯酚原料用量少），胶中游离酚和游离甲醛的含量极低、环保性能好，可取代现有传统的酚醛树脂胶。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶及其制备方法，属于苯酚甲醛树脂胶制作技术领域。
背景技术
酚醛树脂胶是一种性质优良木材胶粘剂，用它制作的板材胶合强度大、耐候性、耐水性、耐热性都很好，是木材工业重要的胶种之一，但是，它也有不足之处，成本高(苯酚占胶重量的30％），价格贵，胶中游离酚含量较高，不环保，对人体有害，另外，由于苯酚价格高，使酚醛树脂胶成本大大上升，影响到它的使用范围，尽管如此，据预测“十二”五规划期间木材工业用酚醛树脂胶产量将达到100万吨（即苯酚用量达30万吨）左右。随着石油资源不断开采，石油资源日趋紧张，石油资源价格上涨迅猛造成石油产品价格不断上升，使以石油产品为原料的化工产品的成本大大增加，销售大受影响，如苯酚工业原料原来5000元/吨多，目前价格一直保持在10000元/吨以上,由于苯酚价格上涨，以苯酚为原料的酚醛树脂胶价格大幅度上升，致使用户难以接受。降低酚醛树脂胶中原料苯酚的用量，使酚醛树脂胶胶中游离酚含量尽可能低、环保性能好的产品一直是科研工作者研究的方向。
发明内容
本发明提出的是一种含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶及其制备方法，其目的旨在克服现有技术所存在的上述缺陷，所生产出的含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶符合国家Ⅰ类胶标准，环保性能又好，以取代现有的酚醛树脂胶。
本发明的技术解决方案：含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶，其各组分占总重量的百分比：苯酚19-23.5wt%，重量浓度为37%的甲醛36.5-41.5wt%，催化剂为含钾离子碱性化合物0.8－12wt%，增量剂0－12wt%，余量溶剂，所制得的含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶的固含量为36.5-45wt%，25℃下以涂4杯测定的粘度为17-90秒。
含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶的制备方法，包含以下步骤：
1）取各组分；
2）把钾离子碱性化合物配成重量浓度为30%或50%的溶液；
3）开动搅拌器,将苯酚、钾离子碱性化合物、重量浓度37%甲醛、增量剂、溶剂放入反应锅中，使之在60℃－95℃的温度下反应1至3小时，冷却至40℃以下出料，即为含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶，该树脂胶的固含量为36－45wt％,以涂4杯(25℃)测定的粘度为：17-90秒。
本发明的优点:本酚醛树脂胶和目前市场上销售酚醛树脂胶相比,它的胶合范围广,胶合强度大。既可以压制木胶合板，竹胶合板,其平均耐沸水胶合强度大于1.0Mpa（按Ⅰ类胶合板标准测定，即胶合板试件在沸水中煮4小时，再在60℃烘箱中烘20小时，接着再在沸水中煮4小时后取出试件冷却至室温，测定其强度）甲醛释放量0.3m克/升以下，达到E0级标准；又可以制成木单板和玻纤布的复合板,即把玻纤布浸渍本发明的含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶之后,低温烘干去除水分把它夹在两张木单板之间,在135℃温度和一定的压力下压制数分钟后即为木玻纤复合板,该复合板的抗弯强度,弹性模量都比同厚度的木胶合板大得多,用目前市场上销售的酚醛树脂胶是不能把玻纤布和木单板胶合的。
另外，本发明的酚醛树脂胶所用的苯酚原料要少得多,成本低,游离酚含量极低,环保性能好。
具体实施方式
实施例1：含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶的制作方法：
按以下组分重量称取各组分物（重量单位克或公斤）：工业苯酚349.6克，重量浓度37%工业甲醛629.6克，氢氧化钾100克，硅酸钾62克，水380克，把氢氧化钾溶于水中冷却备用，其余原料按上述比例加入反应瓶中，搅匀后，加入氢氧化钾水溶液，控制在1小时内升温到90℃，保温反应45分钟后冷却至40℃出料，即为含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶，该胶的固含量为40.8%，粘度以涂4杯（25℃）测定为90秒，用它压制杨木胶合板（温度：130-135℃，单位压力：1Mpa，时间：70秒/毫米板胚厚），其平均胶合强度1.1Mpa（按Ⅰ类胶合板标准测定）甲醛释放量0.30毫克/升（用干燥器法测定），达到E0级标准。
实施例2：含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶的制作方法：
按比例称取下列各组分物质：工业苯酚349.6克 ，重量浓度37%工业甲醛629.6克， 氢氧化钾165.5克，碳酸钾50克，水551.7克，把氢氧化钾、碳酸钾溶于水中冷却后混合备用，其余原料按上述比例加入反应瓶中，搅匀后，加入氢氧化钾混合水溶液，控制在1小时内升温到90℃，保温反应35分钟后冷却至40℃出料即为含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶，该胶的固含量为36.5%，粘度以涂4杯（25℃）测定为35秒。用该胶浸渍玻纤布后低温烘干，除去水份，把它夹在两张杨木单板（纹理方向要相同）之间，在135℃温度1.2MPa单位压力下压制成木玻纤复合板（压制时间为70秒/毫米板胚厚），该复合板弹性模量达到11230。用它压制的稻草板，其内结合强度达到0.45MPa, 甲醛释放量0.32毫克/升（用干燥器法测定），达到E0级标准。
实施例3：含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶的制作方法：
按比例称取下列各组分物质：工业苯酚300克，重量浓度37% 工业甲醛540克，氢氧化钾10克，氢氧化钠50克，尿素50，水350克，按实施例1所述方法，把氢氧化钾和氢氧化钠混合溶于水中冷却后，混合备用，其余原料按上述比例加入反应瓶中，搅匀后，加入氢氧化钾混合溶液，在60℃的温度下反应0.5小时，然后升温到90℃保温反应0.5小时后冷却至40℃出料，即为含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶，该胶的固含量40.5%，粘度以涂4杯（25℃）测定为40秒。用该胶压制杨木刨花板，其内结合强度达到0.6MPa，吸水厚度膨胀率为10％，甲醛释放量0.3毫克/升，达到E0级标准。
实施例4：含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶的制作方法：
按比例称取下列各组分物质：工业苯酚270克，重量浓度37% 工业甲醛540克，氢氧化钾56.5克，碱木素（粉末状）200克，水350克，按实施例一所述方法，把氢氧化钾溶于水中冷却备用，其余原料按上述比例加入反应瓶中，搅匀后，加入氢氧化钾水溶液，在60℃的温度下保温反应0.5小时，再在半小时内升温到90℃，保温反应0.5小时后冷却至40℃ 出料，即为含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶，该胶的固含量43.5%，粘度以涂4杯（25℃）测定为40秒。
用该胶压制杨木胶合板，其平均胶合强度1.15MPa（按Ⅰ类胶合板标准测定）甲醛释放量0.35毫克/升（用干燥器法测定），达到E0级标准。
实施例5: 含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶的制作方法：
按比例称取下列各组分物质：工业苯酚350克，重量浓度37% 工业甲醛617克，氢氧化钾124.5克，三聚氰氨200克，水250克，重量浓度95.5％乙醇150克。按实施例一所述方法，把氢氧化钾溶于水中冷却备用，其余原料（除乙醇外）按上述比例加入反应瓶中，搅匀后，加入氢氧化钾水溶液，在60℃的温度下保温反应0.5小时，再在半小时内升温到90℃，保温反应20分钟后冷却至40℃加乙醇，搅匀后出料，即为含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶，该胶的固含量44.5%，粘度以涂4杯（25℃）测定为17秒。
用该胶浸渍竹丝，压制成重组竹，其厚度膨胀率为11％（ 试件在沸水中煮3小时后的测定值）甲醛释放量0.25毫克/升（用干燥器法测定），达到E0级标准。
Claims (5)
1.含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶，其特征是各组分占总重量的百分比：苯酚19-23.5wt%，重量浓度为37%的甲醛36.5-41.5wt%，催化剂为含钾离子碱性化合物0.8－12wt%，增量剂0－12wt%，余量溶剂，所制得的含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶的固含量为36.5-45wt%，25℃下以涂4杯测定的粘度为17-90秒。
2.根据权利要求1所述的含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶，其特征是所述催化剂是含钾离子的碱性化合物，如氢氧化钾、碳酸钾、硅酸钾以及和烧碱的混合溶液。
3.根据权利要求1所述的含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶，其特征是所述溶剂是水、或乙醇水溶液。
4.根据权利要求1所述的含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶，其特征是所述增量剂是尿素、三聚氰氨、碱木素。
5.如权利要求1的含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶的制备方法，其特征是该方法包括如下工艺步骤：
1）取各组分；
2）把钾离子碱性化合物配成重量浓度为30%或50%的溶液；
3）开动搅拌器，将苯酚、钾离子碱性化合物、重量浓度37%甲醛、增量剂、溶剂放入反应锅中，使之在60℃－95℃的温度下反应1至3小时，冷却至40℃以下出料，即为含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶，该树脂胶的固含量为36.5－45wt％,25℃下以涂4杯测定的粘度为：17-90秒。
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