本发明涉及一种高摩尔比环保酚醛树脂胶及其制备方法和用途。
背景技术：
竹材与木材在结构，性能和生产工艺存在很多差异，相对木材而言竹材具有强度高、韧性大、耐磨性好、密度大，纹理色泽感强，且毛竹是的生产周期短，原料来源广，特别是竹材人造板经过近十几年发展，现已经成为我国一项新兴的人造板板种，在国民经济建设和人民生活中发挥着重要作用，而人造板上所使用脲醛树脂，三聚氰胺改性脲醛树脂无法适应竹材人造板生产的要求，因此大多数竹胶合板厂、汽车车厢底板、集装箱底板生产厂都是使用酚醛树脂胶粘剂进行竹材胶合，且各生产厂大多都采用低摩尔比的酚醛树脂胶(摩尔比P：F＝1：2.0以下，其中P为Phenol，F为Formaldehyde)，且都是是二次投料进行生产，这样造成加入苯酚和甲醛反应不彻底，造成生产成本高，游离酚、游离醛高，严重污染环境，也给生产工人的身心健康造成一定伤害。特别是集装箱底板对板材物理力学性能要求都比其它板材高,其纵向静曲强度要求≥85Mpa,弹性模量≥10000Mpa，更是要求酚醛树脂胶摩尔比不能太高，一般生产厂家大都采用摩尔比为P：F＝1：1.8左右酚醛树脂胶来进行生产，因苯酚价格高，长期使用这样胶无形会造成胶水成本上升，且使用过程中游离酚、游离醛高更会造成大气污染和影响工人身体健康。
技术实现要素：
为了解决现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种高摩尔比(P:F＝1:(2.18-2.25)，其中P为Phenol，F为Formaldehyde)酚醛树脂胶配方，苯酚和甲醛的化学反应更加彻底的制备方法，且该酚醛树脂成功地在集装箱底板、汽车车厢底板、竹胶板等生产中应用。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高摩尔比环保酚醛树脂胶，由以下重量份的组分制备而成：
所述偶联剂为多异氰酸酯或有机硅偶联剂。
一种高摩尔比环保酚醛树脂胶的制备方法，包含以下步骤：
(1)按照重量份数称取各组份，取55-65重量份的质量分数为98％的苯酚作为一次苯酚加入反应釜内，加入15.1-24.4重量份的烧碱，再加入6-16重量份的工艺水和1.0-10重量份的偶联剂，当温度低于50℃时，取91-96重量份的质量分数为37％的甲醛水溶液作为一次甲醛加入反应釜中；
(2)将反应釜从低于50℃开始升温，升温40-45分钟后，温度升到90-95℃，并在90-95℃状态下保温反应30分钟；
(3)将反应釜进行水冷却到70℃，取剩余的质量分数为98％的苯酚作为二次苯酚加入反应釜内，并加入剩余的烧碱和全部的三聚氰胺；
(4)当温度低于60℃时，取72.5-77.5重量份的质量分数为37％的甲醛水溶液作为二次甲醛加入反应釜中，将反应釜从低于60℃开始升温，升温25-30分钟后，温度升到94-96℃，取样检测粘度，粘度达到50-150秒(25℃；涂4#杯)后，取剩余的质量分数为37％的甲醛水溶液作为三次甲醛立即加入反应釜内，同时进水冷却反应釜；
(5)冷却到40℃以下放料，制备得酚醛树脂胶。
一种高摩尔比环保酚醛树脂胶的用途，所述酚醛树脂胶用于生产集装箱底板、汽车车厢底板、竹胶系列的建筑模板和桥梁板。
本发明采用以上技术方案，具有如下的有益效果：
(1)本发明的P:F＝1:(2.18-2.25)，甲醛的加入量比普通的酚醛树脂胶配方要高，节约了苯酚的用量，降低了生产成本；
(2)制备过程使苯酚和甲醛经过多次缩聚反应，分三次投料，化学反应更加彻底，且固化温度较低，该酚醛树脂胶游离的甲醛、苯酚量少，且制备过程中无有毒物质释放，对人体无害，有利于环境保护；
(3)偶联剂的加入进一步促进了苯酚和甲醛的反应；
(4)三聚氰胺的加入部分替代苯酚和甲醛反应，进一步降低酚醛树脂胶中游离态的甲醛。
综上所述，本发明的酚醛树脂胶具有较大的产业应用价值。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
本发明公开了一种高摩尔比环保酚醛树脂胶，其由以下重量份的组分制备而成：
所述偶联剂为多异氰酸酯或有机硅偶联剂。
一种高摩尔比环保酚醛树脂胶的制备方法，包含以下步骤：
(1)按照重量份数称取各组份，取55-65重量份的质量分数为98％的苯酚作为一次苯酚加入反应釜内，加入15.1-24.4重量份的烧碱，再加入6-16重量份的工艺水和1.0-10重量份的偶联剂，当温度低于50℃时，取91-96重量份的质量分数为37％的甲醛水溶液作为一次甲醛加入反应釜中；
(2)将反应釜从低于50℃开始升温，升温40-45分钟后，温度升到90-95℃，并在90-95℃状态下保温反应30分钟；
(3)将反应釜进行水冷却到70℃，取剩余的质量分数为98％的苯酚作为二次苯酚加入反应釜内，并加入剩余的烧碱和全部的三聚氰胺；
(4)当温度低于60℃时，取72.5-77.5重量份的质量分数为37％的甲醛水溶液作为二次甲醛加入反应釜中，将反应釜从低于60℃开始升温，升温25-30分钟后，温度升到94-96℃，取样检测粘度，粘度达到50-150秒(25℃；涂4#杯)后，取剩余的质量分数为37％的甲醛水溶液作为三次甲醛立即加入反应釜内，同时进水冷却反应釜；
(5)冷却到40℃以下放料，制备得酚醛树脂胶。
一种高摩尔比环保酚醛树脂胶的用途，所述酚醛树脂胶用于生产集装箱底板、汽车车厢底板、竹胶系列的建筑模板和桥梁板。
实施例1
一种高摩尔比环保酚醛树脂胶，由以下重量份的组分制备而成：
一种高摩尔比环保酚醛树脂胶的制备方法，包含以下步骤：
(1)按照重量份数称取各组份，取55重量份的质量分数为98％的苯酚作为一次苯酚加入反应釜内，加入19.8重量份的烧碱，再加入16重量份的工艺水和6.3重量份的多异氰酸酯，当温度低于50℃时，取96.0重量份的质量分数为37％的甲醛水溶液作为一次甲醛加入反应釜中；
(2)将反应釜从低于50℃开始升温，升温40分钟后，温度升到90℃，并在90状态下保温反应30分钟；
(3)将反应釜进行水冷却到70℃，取剩余的质量分数为98％的苯酚作为二次苯酚加入反应釜内，并加入剩余的烧碱和全部的三聚氰胺；
(4)当温度低于60℃时，取75重量份的质量分数为37％的甲醛水溶液作为二次甲醛加入反应釜中，将反应釜从低于60℃开始升温，升温25分钟后，温度升到94℃，取样检测粘度，粘度达到50-100秒(25℃；涂4#杯)后，取剩余的质量分数为37％的甲醛水溶液作为三次甲醛立即加入反应釜内，同时进水冷却反应釜；
(5)冷却到40℃以下放料，制备得酚醛树脂胶。
一种高摩尔比环保酚醛树脂胶的用途，所述酚醛树脂胶用于生产集装箱底板。
生产出来的酚醛树脂胶用在集装箱底板生产，各性能检测结果如表1所示，检测依据国家质量监督检疫总局.GB/T14732-2006木材工业胶粘剂用脲醛、酚醛、三聚氰胺甲醛树脂[S]和人造板及饰面人造板理化性能试验方法BGBT17657(1)-1999进行。
表1酚醛树脂胶用来生产集装箱底板各项性能的检测结果
从表1可以看出，本实施例的酚醛树脂胶中游离酚、醛的含量低，用来生产集装箱底板的静曲强度强、弹性模量高，浸渍剥离率低。
实施例2
一种高摩尔比环保酚醛树脂胶，由以下重量份的组分制备而成：
一种高摩尔比环保酚醛树脂胶的制备方法，包含以下步骤：
(1)按照重量份数称取各组份，取65重量份的质量分数为98％的苯酚作为一次苯酚加入反应釜内，加入24.4重量份的烧碱，再加入11重量份的工艺水和10重量份的有机硅偶联剂，当温度低于50℃时，取91重量份的质量分数为37％的甲醛水溶液作为一次甲醛加入反应釜中；
(2)将反应釜从低于50℃开始升温，升温45分钟后，温度升到95℃，并在95℃状态下保温反应30分钟；
(3)将反应釜进行水冷却到70℃，取剩余的质量分数为98％的苯酚作为二次苯酚加入反应釜内，并加入剩余的烧碱和全部的三聚氰胺；
(4)当温度低于60℃时，取77.5重量份的质量分数为37％的甲醛水溶液作为二次甲醛加入反应釜中，将反应釜从低于60℃开始升温，升温30分钟后，温度升到96℃，取样检测粘度，粘度达到50-150秒(25℃；涂4#杯)后，取剩余的质量分数为37％的甲醛水溶液作为三次甲醛立即加入反应釜内，同时进水冷却反应釜；
(5)冷却到40℃以下放料，制备得酚醛树脂胶。
一种高摩尔比环保酚醛树脂胶的用途，所述酚醛树脂胶用于生产汽车车厢底板。
生产出来的酚醛树脂胶用在汽车车厢底板的生产，各性能检测结果如表2所示，检测依据国家质量监督检疫总局.GB/T14732-2006木材工业胶粘剂用脲醛、酚醛、三聚氰胺甲醛树脂[S]和人造板及饰面人造板理化性能试验方法BGBT17657(1)-1999进行。
表2酚醛树脂胶用来生产汽车车厢底板各项性能的检测结果
从表2可以看出，本实施例的酚醛树脂胶中游离酚、醛的含量低，用来生产汽车车厢底板的静曲强度强、弹性模量高，浸渍剥离率低。
实施例3
一种高摩尔比环保酚醛树脂胶，由以下重量份的组分制备而成：
一种高摩尔比环保酚醛树脂胶的制备方法，包含以下步骤：
(1)按照重量份数称取各组份，取60重量份的质量分数为98％的苯酚作为一次苯酚加入反应釜内，加入15.1重量份的烧碱，再加入6重量份的工艺水和1.0重量份的多异氰酸酯，当温度低于50℃时，取93重量份的质量分数为37％的甲醛水溶液作为一次甲醛加入反应釜中；
(2)将反应釜从低于50℃开始升温，升温42分钟后，温度升到92℃，并在92℃状态下保温反应30分钟；
(3)将反应釜进行水冷却到70℃，取剩余的质量分数为98％的苯酚作为二次苯酚加入反应釜内，并加入剩余的烧碱和全部的三聚氰胺；
(4)当温度低于60℃时，取72.5重量份的质量分数为37％的甲醛水溶液作为二次甲醛加入反应釜中，将反应釜从低于60℃开始升温，升温27分钟后，温度升到95℃，取样检测粘度，粘度达到50-150秒(25℃；涂4#杯)后，取剩余的质量分数为37％的甲醛水溶液作为三次甲醛立即加入反应釜内，同时进水冷却反应釜；
(5)冷却到40℃以下放料，制备得酚醛树脂胶。
一种高摩尔比环保酚醛树脂胶的用途，所述酚醛树脂胶用于生产竹胶系列的建筑模板和桥梁板。
生产出来的酚醛树脂胶用在竹胶系列的建筑模板和桥梁板的生产，各性能检测结果如表3所示，检测依据国家质量监督检疫总局.GB/T14732-2006木材工业胶粘剂用脲醛、酚醛、三聚氰胺甲醛树脂[S]和人造板及饰面人造板理化性能试验方法BGBT17657(1)-1999进行。
表3酚醛树脂胶用来生产竹胶系列的建筑模板和桥梁板的各项性能的检测结果
从表3可以看出，本实施例的酚醛树脂胶中游离酚、醛的含量低，用来生产竹胶系列的建筑模板和桥梁板的静曲强度强、弹性模量高，浸渍剥离率低。