专利名称：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
技术领域：
本发明属于竹材的胶粘剂的合成领域，更具体涉及一种丛生竹集成型材酚醛树脂胶的制备方法。
背景技术：
目前，竹材和木材的人造板、集成型材几乎都是用酚醛树脂胶，酚醛树脂胶具有耐热性，电绝缘性，耐水、耐候、较高的力学强度和难燃等优良特性而大量用于胶粘剂、油漆原料和抗磨材料中，科研人员还在不断的探索酚醛树脂，以提高酚醛树脂的胶合强度、树脂的耐热性和耐磨性。如专利《一种改性酚醛树脂胶的原料配方及其制备方法》(200710009600)中公开了一种改性酚醛树脂胶的原料配方及其制备方法，采用的原料是苯酚、碳酰胺、甲醛、液碱和水。其制备工艺分两步，先把碳酰胺和部分甲醛制成固体的碳酰胺与甲醛的加成物，而后在酚醛树脂的合成过程中加与反应。该方法制备的酚醛树脂胶适用于木材和散生竹材人造板的使用。又如《竹结构材用改性酚醛树脂及其制备方法》(201010200167)中公开了一种结合竹材的结构特点，制备的竹制结构材胶，其制备原料是酚醛贮存液35 85% ；甲醛水溶液 0 40% ；碱性水溶液7 20% ；间苯二酚0. 5 5%。制备方法是在反应釜中加入酚醛贮存液，第一次加入甲醛水溶液，再加入碱性水溶液，升温至30 70°C，反应30 90min，再加入甲醛水溶液，升温至70 98°C，保温反应20 90min再加入碱性水溶液反应后再加入间苯二酚，至测试胶液粘度为15 700mpa. s。该方法制备的改性酚醛树脂胶对散生竹材的胶合性能有一定的改善，但对于丛生竹材的胶合性能的改善微乎其微。丛生竹如龙竹其杆高、径粗、单位面积产材量比我国主要经济竹散生竹如毛竹高 5 6倍，丛生竹的纤维粗大且纤维在杆茎中占全部组织的52. 47%，丛生竹性能优良、密度高、强度高是良好的建筑用材。而丛生竹因纤维粗，含糖量、含淀粉量高容易被虫蛀，实用性能极差。丛生竹与散生竹在纤维结构、成分含量上都不同，丛生竹纤维比较粗大，糖分、淀粉、酸质等含量都比散生竹高，丛生竹竹节与竹杆纤维含水量相差很大，竹节含水量很低， 而竹杆含水量很高，在干燥时，竹节纤维缩水很少，而竹杆部位大幅度缩水。上述所说的酚醛树脂胶应用在丛生竹材上，丛生竹制备的型材在干燥的时候由于失水率相差很大造成型材开裂，在加上丛生竹的纤维粗大，上述的胶粘接强度不够，在干燥的过程中很容易开裂变形，不能达到竹型材的强度要求，这也就是丛生竹多年来不能被开发利用的主要原因。
发明内容
为了解决上述所说的问题，结合丛生竹的结构特点，研制适合丛生竹材的胶粘剂， 本发明旨在提供一种适用于丛生竹集成型材的酚醛树脂胶的原料配方及其制备方法，制备方法简单，同时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，避免了型材在干燥的过程中开裂变形，能够拓宽竹材的利用范围，使丛生竹变废为宝。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案
一种丛生竹集成型材酚醛树脂胶，该丛生竹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。一种丛生竹集成型材酚醛树脂胶制备方法以重量份数计
①甲醛60 80，苯酚50 75，二乙二酸25 45，液碱2 5搅拌均勻后测混合物的 PH值，PH值为7 10，PH值合格后升温至65 80°C，限温到85 V，然后保温70 lOOmin， 保温时温度控制在75 80°C范围内；
②保温70 IOOmin后，测反应物的PH值，PH值为7 10，PH值合格后降温到70°C；
③温度降到70°C后，往上述的反应物里加入甲醛20 40，无水亚硫酸纳10 35搅拌均勻后升温至80 85°C，保温反应80 IOOmin ；
④反应完成后，对反应物再进行PH值的检测，PH值在7 10之间，PH值合格后降温至60°C后，往该反应物中添加尿素10 25，尿素即碳酰胺，尿素与部分甲醛结合生成碳酰胺与甲醛的固体加成物，增强该胶粘剂性能的稳定性，同时还能提高该胶粘剂的固化速度。 添加尿素搅拌均勻后将温度升至70°C再往里面添加油酸3 8，液碱3 6，加水40 75 搅拌均勻后继续升温至70°C后保温60min ；
⑤保温60min后降温到45 50°C，再往里面添加0.1 0. 3的松香粉后不断搅拌 30min,搅拌完成后降温到30°C即可出料，添加的松香粉能增加该酚醛树脂胶的粘接强度和胶合能力。
在酚醛树脂胶制备过程中添加了无水硫酸钠，该胶应用于丛生竹材上，由于丛生竹材竹杆和竹节的含水量相差很大，在酚醛胶里添加了无水硫酸钠，丛生竹材在烘干压制成型的过程中快速去除多余的水分，避免丛生竹型材在脱模干燥的过程中因失水率相差大导致型材开裂变形。在酚醛树脂胶制备过程中添加少量的油酸，油酸氧化后会发生硬化，将含有油酸的酚醛树脂胶用于丛生竹型材上，由于油酸会发生硬化，增强了丛生竹型材的硬度。由于丛生竹纤维粗大，一般的酚醛树脂胶的胶合能力很难使胶合后的型材达到型材的胶合强度，将含有松香粉的酚醛树脂胶应用于丛生竹上，松香粉能增强酚醛树脂胶的粘接强度和胶合能力，保证了丛生竹型材的粘接强度和胶合强度。该技术方案产生以下有益效果
1、该酚醛树脂胶是结合丛生竹结构特点制备的，经该技术方案制备的酚醛树脂胶为透明液体，性能稳定，胶合性能强，耐候性好，浸渍剥离率很低，固化速度快，该酚醛树脂胶用于丛生竹集成型材中，胶合的竹型材强度完全能达到结构材的强度要求。2、将该酚醛树脂胶应用于丛生竹集成型材的加工中，由于该酚醛树脂胶是根据丛生竹的结构特点制备的，在酚醛树脂胶制备的过程中添加了无水硫酸钠、油酸、松香粉等物质，该酚醛树脂胶应用到丛生竹型材上，快速去除竹材多余的水分，高温成型的过程中油酸氧化后硬化能增加型材的硬度，同时由于添加了松香粉增加了酚醛树脂胶的粘接强度，对丛生竹竹纤维胶合能力强，所制造的丛生竹集成型材不易开裂变形。3、该酚醛树脂胶对竹材的应用起到积极促进作用，拓宽了竹材的利用范围，使一直以来不能被加工利用的丛生竹材能够得以加工利用，变废为宝。
4、该技术方案在制备酚醛树脂胶的工艺简单，制备过程中只需分阶段的添加原料，让其充分反应，在这过程中所需加热温度低、同时不用脱水、无污染物，节能环保。
具体实施例实施例1
一种丛生竹集成型材酚醛树脂胶，该丛生竹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。一种丛生竹集成型材酚醛树脂胶制备方法以纯反应釜为例
①甲醛700kg，苯酚650kg，二乙二酸380kg，液碱35kg搅拌均勻后测混合物的PH 值，PH值为7. 8，PH值合格后升温至80°C，限温到85°C，然后保温95min，保温时温度控制在 75 80°C范围内；
②保温95min后，测反应物的PH值，PH值为7.8，PH值合格降温到70°C ；
③温度降到70°C后，往上述的反应物里加入甲醛300kg，无水亚硫酸纳200kg搅拌均勻后升温至80°C，保温反应90min ；
④反应完成后，对反应物再进行PH值的检测，PH值为8，合格后降温至60°C后，继续添加尿素180kg，添加尿素搅拌均勻后将温度升至70°C再往里面添加油酸50kg，液碱50kg，加水500kg搅拌均勻后继续升温至70°C后保温60min ；
⑤保温30min后降温到45°C，再往里面添加2kg的松香粉后不断搅拌30min，搅拌完成后降温到30°C即可出料。该技术方案制备的酚醛树脂胶，针对丛生竹的特点，在酚醛树脂胶的制备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，应用于丛生竹集成型材上，胶合能力强，耐水耐候性好，剥离率低，胶合的丛生竹集成型材强度高，满足结构型材的强度要求。实施例2
一种丛生竹集成型材酚醛树脂胶，该丛生竹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。一种丛生竹集成型材酚醛树脂胶制备方法以纯反应釜为例
①甲醛6^g，苯酚60kg，二乙二酸30kg，液碱3kg搅拌均勻后测混合物的PH值，PH 值为8. 2，PH值合格后升温至75°C，限温到85°C，然后保温85min，保温时温度控制在75 80°C范围内；
②保温85min后，测反应物的PH值，PH值为8.5合格后降温到70°C ；
③温度降到70°C后，往上述的反应物里加入甲醛25kg，无水亚硫酸纳20kg搅拌均勻后升温至80°C，保温反应90min ；
④反应完成后，对反应物再进行PH值的检测，PH值为8.5，合格后降温至60°C后，继续添加尿素20kg，添加尿素搅拌均勻后将温度升至70°C再往里面添加油酸^ig,液碱^g，加水55kg搅拌均勻后继续升温至70°C后保温60min ；
⑤保温30min后降温到50°C，再往里面添加0.2kg的松香粉后不断搅拌30min，搅拌完成后降温到30°C即可出料。该技术方案制备的酚醛树脂胶，针对丛生竹的特点，在酚醛树脂胶的制备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，应用于丛生竹集成型材上，胶合能力强，耐水耐候性好，剥离率低，胶合的丛生竹集成型材强度高，满足结构型材的强度要求。
权利要求
1.一种丛生竹集成型材酚醛树脂胶配方原料，其特征在于，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。
2.根据权利要求1所述的一种丛生竹集成型材酚醛树脂胶配方原料，其特征在于，所述的液碱可以是氢氧化铵、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡中任意一种。
3.—种如权利要求1所述的丛生竹集成型材酚醛树脂胶的制备方法，其特征在于采用以下工艺步骤按重量份数计①甲醛60 80，苯酚50 75，二乙二酸25 45，液碱2 5搅拌均勻后测混合物的 PH值，PH值为7 10，PH值合格后升温至65 80°C，限温到85°C，然后保温70 lOOmin， 保温时温度控制在75 80°C范围内；②保温70 IOOmin后，测反应物的PH值，PH值为7 10，PH值合格后降温到70°C；③温度降到70°C后，往上述的反应物里加入甲醛20 40，无水亚硫酸钠10 35搅拌均勻后升温至80 85°C，保温反应80 IOOmin ；④反应完成后，对反应物在进行PH值的检测，PH值在7 10之间，合格后降温至60°C 后，往该反应物中添加尿素10 25，添加尿素搅拌均勻后将温度升至70°C再往里面添加油酸3 8，液碱3 6，加水40 75搅拌均勻后继续升温至70°C后保温60min ；⑤保温30min后降温到45 50°C，再往里面添加0.1 0. 3的松香粉后搅拌30min， 搅拌完成后降温到30°C即可出料。
4.根据权利要求3所述的一种丛生竹集成型材酚醛树脂胶的制备方法，其特征在于， 所述的液碱可以是氢氧化铵、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡中任意一种。
全文摘要
本发明提供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。
文档编号C09J11/06GK102432784SQ20111025764
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月2日 优先权日2011年9月2日
发明者项林 申请人:新平美坚新型竹材有限公司