本发明涉及一种耐水抗老化改性脲醛树脂的制备方法，属于脲醛树脂制备技术领域。
背景技术：
脲醛树脂又称脲甲醛树脂，是尿素与甲醛在催化剂，碱性或酸性催化剂作用下，缩聚成初期脲醛树脂，然后再在固化剂或助剂作用下，形成不溶、不熔的末期热固性树脂。固化后的脲醛树脂颜色比酚醛树脂浅，呈半透明状，耐弱酸、弱碱，绝缘性能好，耐磨性极佳，价格便宜，它是胶粘剂中用量最大的品种，特别是在木材加工业各种人造板的制造中，脲醛树脂及其改性产品占胶粘剂总用量的90%左右。然而，存在遇强酸、强碱易分解，耐候性较差，初粘差、收缩大、脆性大、不耐水、易老化的问题，虽然脲醛树脂在加热或室温下也能固化，但固化时间长，固化不完全，必须对其进行改性，提高性能，扩大应用。
脲醛树脂是国内外木材工业的主要粘合剂，由于它胶合强度高、固化快、操作性好、生产成本低、原料丰富易得等一系列优点而得到广泛应用。但是脲醛树脂的耐候性较差、不耐水、易老化的问题极大的限制了其在各方面的应用。因此，发明出一种耐水抗老化的改性脲醛树脂可以极大拓宽脲醛树脂的应用范围，具有极佳的研究前景。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题，针对目前脲醛树脂存在耐候性较差、不耐水、易老化的缺陷，提供了一种煮热豆浆，冷却提取油皮，将蒙脱土和桃胶共混包覆，在牛油果和花生发酵液的作用下将油皮、蒙脱土与脲醛树脂偶联反应，最终制得耐水抗老化脲醛树脂的方法。本发明利用豆浆中的脂肪颗粒受冷上浮得到豆脂油皮，在发酵液中微生物的作用下使油脂分解，增加脲醛树脂基体中的疏水性酯基基团数量，提高了树脂的耐水性，再利用蒙脱土的紫外线屏蔽功能，首先用桃胶对其包覆，增加蒙脱土和树脂基体的界面相容性，在偶联剂的作用下掺杂入树脂中，最终的改性脲醛树脂，使其抗老化性能明显提高。本发明制得的耐水抗老化脲醛树脂具有极佳的耐水性和抗老化性能，具有广阔的应用前景。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）选取颗粒饱满的黄豆筛去灰尘杂质，放入脱皮机中粉碎去皮，用吹风机将外皮吹净，将去皮的黄豆放入木桶中，加水直至黄豆完全被水浸没，静置浸泡7～9h，将浸泡后的黄豆和水按质量比为1:10混合后倒入石磨磨浆，收集浆汁；
（2）将上述收集的浆汁过滤去除滤渣，得到滤液，即为豆浆，将得到的豆浆加热煮沸，待煮沸后的豆浆冷却至70～80℃后将其冲入陶瓷罐中，静置10～15min后热豆浆冷却，豆浆中的脂肪颗粒上浮，形成致密油皮，用镊子夹出油皮，备用；
（3）称取蒙脱土放入纳米研磨机中研磨2～3h后过500目筛，得到蒙脱土粉末，将所得蒙脱土粉末和桃胶按质量比为2:1混合后，再加入两者总质量8～10倍的去离子水，加热升温至70～80℃搅拌混合20～30min得到混合液，再将混合液移入蒸馏瓶中，继续加热至95～100℃，蒸馏去除水分，得到桃胶包覆的蒙脱土粉末，备用；
（4）取等质量的牛油果和花生放入组织粉碎机中粉碎后置于陶瓷罐中，向罐中加水直至将两者粉碎物完全浸没，得到发酵底液，再向发酵底液中加入其总质量0.2%的乳微杆菌菌种，在30～40℃下保温发酵10～12天，发酵结束后过滤分离得到滤液，即混合发酵液；
（5）按质量比为50:1将脲醛树脂和步骤（3）备用桃胶包覆的蒙脱土粉末混合后装入反应釜中，再向反应釜中加入脲醛树脂质量5%的上述混合发酵液，在60～70℃下搅拌混合1～2h，得到预处理树脂；
（6）将上述预处理树脂和步骤（2）备用的油皮以及胰蛋白酶按质量比为500:10:1混合后装入陶瓷罐中，在30～40℃下保温反应6～8h后将反应物移入反应釜，再向反应釜中加入反应物总质量1～3%的硅烷偶联剂KH550，升温至40～50℃继续搅拌反应2～3h，反应结束后出料并移入真空干燥箱中干燥去除水分，即得耐水抗老化脲醛树脂。
本发明的应用方法：按重量份数计，将10～15份本发明制得的耐水抗老化脲醛树脂、30～40份木粉、20～30份纸浆、0.5～0.8份固化剂、3～5份润滑剂、3～5份硫脲混合后干燥粉碎，得到脲醛压塑粉，将压塑粉倒入不锈钢模具中，在140～150℃下以25～35MPa的压力热压10～15min后拆模即得脲醛塑料制品，经检测本发明脲醛树脂制得的塑料制品使用寿命比传统脲醛树脂塑料制品延长了2～3年，抗老化性极佳，用本发明脲醛树脂粘合制得的试件在90～100℃的恒温水浴锅中蒸煮10～12h后，胶合强度可达1.6～1.8MPa，具有优异的耐水性，应用领域广阔。
本发明的有益效果是：
（1）本发明制得的耐水抗老化脲醛树脂制备原料易得，制备步骤简单易操作，成本低廉；
（2）本发明制得的耐水抗老化脲醛树脂具有极佳的耐水性，用本发明脲醛树脂粘合制得的试件在80～100℃的恒温水浴锅中蒸煮8～10h后，胶合强度可达1.7～2.0MPa；
（3）本发明脲醛树脂制得的塑料制品使用寿命比传统脲醛树脂塑料制品延长了2～3年，抗老化性极佳。
具体实施方式
选取颗粒饱满的黄豆筛去灰尘杂质，放入脱皮机中粉碎去皮，用吹风机将外皮吹净，将去皮的黄豆放入木桶中，加水直至黄豆完全被水浸没，静置浸泡7～9h，将浸泡后的黄豆和水按质量比为1:10混合后倒入石磨磨浆，收集浆汁；将上述收集的浆汁过滤去除滤渣，得到滤液，即为豆浆，将得到的豆浆加热煮沸，待煮沸后的豆浆冷却至70～80℃后将其冲入陶瓷罐中，静置10～15min后热豆浆冷却，豆浆中的脂肪颗粒上浮，形成致密油皮，用镊子夹出油皮，备用；称取蒙脱土放入纳米研磨机中研磨2～3h后过500目筛，得到蒙脱土粉末，将所得蒙脱土粉末和桃胶按质量比为2:1混合后，再加入两者总质量8～10倍的去离子水，加热升温至70～80℃搅拌混合20～30min得到混合液，再将混合液移入蒸馏瓶中，继续加热至95～100℃，蒸馏去除水分，得到桃胶包覆的蒙脱土粉末，备用；取等质量的牛油果和花生放入组织粉碎机中粉碎后置于陶瓷罐中，向罐中加水直至将两者粉碎物完全浸没，得到发酵底液，再向发酵底液中加入其总质量0.2%的乳微杆菌菌种，在30～40℃下保温发酵10～12天，发酵结束后过滤分离得到滤液，即混合发酵液；按质量比为50:1将脲醛树脂和备用桃胶包覆的蒙脱土粉末混合后装入反应釜中，再向反应釜中加入脲醛树脂质量5%的上述混合发酵液，在60～70℃下搅拌混合1～2h，得到预处理树脂；将上述预处理树脂和备用的油皮以及胰蛋白酶按质量比为500:10:1混合后装入陶瓷罐中，在30～40℃下保温反应6～8h后将反应物移入反应釜，再向反应釜中加入反应物总质量1～3%的硅烷偶联剂KH550，升温至40～50℃继续搅拌反应2～3h，反应结束后出料并移入真空干燥箱中干燥去除水分，即得耐水抗老化脲醛树脂。
实例1
选取颗粒饱满的黄豆筛去灰尘杂质，放入脱皮机中粉碎去皮，用吹风机将外皮吹净，将去皮的黄豆放入木桶中，加水直至黄豆完全被水浸没，静置浸泡7h，将浸泡后的黄豆和水按质量比为1:10混合后倒入石磨磨浆，收集浆汁；将上述收集的浆汁过滤去除滤渣，得到滤液，即为豆浆，将得到的豆浆加热煮沸，待煮沸后的豆浆冷却至70℃后将其冲入陶瓷罐中，静置10min后热豆浆冷却，豆浆中的脂肪颗粒上浮，形成致密油皮，用镊子夹出油皮，备用；称取蒙脱土放入纳米研磨机中研磨2h后过500目筛，得到蒙脱土粉末，将所得蒙脱土粉末和桃胶按质量比为2:1混合后，再加入两者总质量8倍的去离子水，加热升温至70℃搅拌混合20min得到混合液，再将混合液移入蒸馏瓶中，继续加热至95℃，蒸馏去除水分，得到桃胶包覆的蒙脱土粉末，备用；取等质量的牛油果和花生放入组织粉碎机中粉碎后置于陶瓷罐中，向罐中加水直至将两者粉碎物完全浸没，得到发酵底液，再向发酵底液中加入其总质量0.2%的乳微杆菌菌种，在30℃下保温发酵10天，发酵结束后过滤分离得到滤液，即混合发酵液；按质量比为50:1将脲醛树脂和备用桃胶包覆的蒙脱土粉末混合后装入反应釜中，再向反应釜中加入脲醛树脂质量5%的上述混合发酵液，在60℃下搅拌混合1h，得到预处理树脂；将上述预处理树脂和备用的油皮以及胰蛋白酶按质量比为500:10:1混合后装入陶瓷罐中，在30℃下保温反应6h后将反应物移入反应釜，再向反应釜中加入反应物总质量1%的硅烷偶联剂KH550，升温至40℃继续搅拌反应2h，反应结束后出料并移入真空干燥箱中干燥去除水分，即得耐水抗老化脲醛树脂。
按重量份数计，将10份本发明制得的耐水抗老化脲醛树脂、30份木粉、20份纸浆、0.5份固化剂、3份润滑剂、3份硫脲混合后干燥粉碎，得到脲醛压塑粉，将压塑粉倒入不锈钢模具中，在140℃下以25MPa的压力热压10min后拆模即得脲醛塑料制品，经检测本发明脲醛树脂制得的塑料制品使用寿命比传统脲醛树脂塑料制品延长了2年，抗老化性极佳，用本发明脲醛树脂粘合制得的试件在90℃的恒温水浴锅中蒸煮10h后，胶合强度可达1.6MPa，具有优异的耐水性，应用领域广阔。
实例2
选取颗粒饱满的黄豆筛去灰尘杂质，放入脱皮机中粉碎去皮，用吹风机将外皮吹净，将去皮的黄豆放入木桶中，加水直至黄豆完全被水浸没，静置浸泡8h，将浸泡后的黄豆和水按质量比为1:10混合后倒入石磨磨浆，收集浆汁；将上述收集的浆汁过滤去除滤渣，得到滤液，即为豆浆，将得到的豆浆加热煮沸，待煮沸后的豆浆冷却至75℃后将其冲入陶瓷罐中，静置13min后热豆浆冷却，豆浆中的脂肪颗粒上浮，形成致密油皮，用镊子夹出油皮，备用；称取蒙脱土放入纳米研磨机中研磨2h后过500目筛，得到蒙脱土粉末，将所得蒙脱土粉末和桃胶按质量比为2:1混合后，再加入两者总质量9倍的去离子水，加热升温至75℃搅拌混合25min得到混合液，再将混合液移入蒸馏瓶中，继续加热至98℃，蒸馏去除水分，得到桃胶包覆的蒙脱土粉末，备用；取等质量的牛油果和花生放入组织粉碎机中粉碎后置于陶瓷罐中，向罐中加水直至将两者粉碎物完全浸没，得到发酵底液，再向发酵底液中加入其总质量0.2%的乳微杆菌菌种，在35℃下保温发酵11天，发酵结束后过滤分离得到滤液，即混合发酵液；按质量比为50:1将脲醛树脂和备用桃胶包覆的蒙脱土粉末混合后装入反应釜中，再向反应釜中加入脲醛树脂质量5%的上述混合发酵液，在65℃下搅拌混合1h，得到预处理树脂；将上述预处理树脂和备用的油皮以及胰蛋白酶按质量比为500:10:1混合后装入陶瓷罐中，在35℃下保温反应7h后将反应物移入反应釜，再向反应釜中加入反应物总质量2%的硅烷偶联剂KH550，升温至45℃继续搅拌反应2h，反应结束后出料并移入真空干燥箱中干燥去除水分，即得耐水抗老化脲醛树脂。
按重量份数计，将13份本发明制得的耐水抗老化脲醛树脂、35份木粉、25份纸浆、0.7份固化剂、4份润滑剂、4份硫脲混合后干燥粉碎，得到脲醛压塑粉，将压塑粉倒入不锈钢模具中，在145℃下以30MPa的压力热压13min后拆模即得脲醛塑料制品，经检测本发明脲醛树脂制得的塑料制品使用寿命比传统脲醛树脂塑料制品延长了2年，抗老化性极佳，用本发明脲醛树脂粘合制得的试件在95℃的恒温水浴锅中蒸煮11h后，胶合强度可达1.7MPa，胶合强度可达1.8MPa，具有优异的耐水性，应用领域广阔。
实例3
选取颗粒饱满的黄豆筛去灰尘杂质，放入脱皮机中粉碎去皮，用吹风机将外皮吹净，将去皮的黄豆放入木桶中，加水直至黄豆完全被水浸没，静置浸泡9h，将浸泡后的黄豆和水按质量比为1:10混合后倒入石磨磨浆，收集浆汁；将上述收集的浆汁过滤去除滤渣，得到滤液，即为豆浆，将得到的豆浆加热煮沸，待煮沸后的豆浆冷却至80℃后将其冲入陶瓷罐中，静置15min后热豆浆冷却，豆浆中的脂肪颗粒上浮，形成致密油皮，用镊子夹出油皮，备用；称取蒙脱土放入纳米研磨机中研磨3h后过500目筛，得到蒙脱土粉末，将所得蒙脱土粉末和桃胶按质量比为2:1混合后，再加入两者总质量10倍的去离子水，加热升温至80℃搅拌混合30min得到混合液，再将混合液移入蒸馏瓶中，继续加热至100℃，蒸馏去除水分，得到桃胶包覆的蒙脱土粉末，备用；取等质量的牛油果和花生放入组织粉碎机中粉碎后置于陶瓷罐中，向罐中加水直至将两者粉碎物完全浸没，得到发酵底液，再向发酵底液中加入其总质量0.2%的乳微杆菌菌种，在40℃下保温发酵12天，发酵结束后过滤分离得到滤液，即混合发酵液；按质量比为50:1将脲醛树脂和备用桃胶包覆的蒙脱土粉末混合后装入反应釜中，再向反应釜中加入脲醛树脂质量5%的上述混合发酵液，在70℃下搅拌混合2h，得到预处理树脂；将上述预处理树脂和备用的油皮以及胰蛋白酶按质量比为500:10:1混合后装入陶瓷罐中，在40℃下保温反应8h后将反应物移入反应釜，再向反应釜中加入反应物总质量3%的硅烷偶联剂KH550，升温至50℃继续搅拌反应3h，反应结束后出料并移入真空干燥箱中干燥去除水分，即得耐水抗老化脲醛树脂。
按重量份数计，将15份本发明制得的耐水抗老化脲醛树脂、40份木粉、30份纸浆、0.8份固化剂、5份润滑剂、5份硫脲混合后干燥粉碎，得到脲醛压塑粉，将压塑粉倒入不锈钢模具中，在150℃下以35MPa的压力热压15min后拆模即得脲醛塑料制品，经检测本发明脲醛树脂制得的塑料制品使用寿命比传统脲醛树脂塑料制品延长了3年，抗老化性极佳，用本发明脲醛树脂粘合制得的试件在100℃的恒温水浴锅中蒸煮12h后，胶合强度可达1.8MPa，具有优异的耐水性，应用领域广阔。