本发明的实施例涉及用于木材胶合板的酶解木质素基酚醛树脂的制备方法。
背景技术：
酚醛树脂为木材胶粘剂三大胶种(脲醛树脂、酚醛树脂及三聚氰胺树脂)之一，三种胶粘剂以各自的特点和优势广泛应用于木材加工行业，其主要原材料都来自不可再生的石油化工产品，随着人们对资源短缺危机和环境污染日益严重担忧的意识不断增强，使木材加工行业用酚醛树脂胶粘剂(室外材必须采用)的扩大生产和拓展应用领域受到价格上扬与污染督控的严重挑战。酶解木质素来源于可再生的植物秸秆发酵后所剩残渣中提取的木质素，由于木质素本身是天然的酚类物质而具有苯酚的性质，且酶解木质素比较好的保留了木质素的化学活性，富含酚羟基，使用其可以部分代替昂贵且有毒的苯酚合成酚醛树脂胶粘剂，因此大力开展木质素酚醛树脂胶粘剂的制造工艺研究和应用研究是酚醛树脂的发展趋势，具有重要的社会效益和显著的经济效益。
技术实现要素：
本发明提供了一种制备用于木材胶合板的酶解木质素基酚醛树脂的方法，方法包括：将苯酚75-80克加入容器并在55-60℃的水浴锅中开始升温，依次将甲醛溶液60-64克、碱液6.0-6.5克、酶解木质素75-80克和水145克加入所述容器，并升温至80℃，然后保温反应75-80分钟；分两次再加入甲醛溶液，每次加入45-48克，反应55-60分钟后，降温至65-70℃；然后再次加入碱溶液22-25克，并且加入尿素12.0-12.8克，在65-70℃条件下保温反应38-40分钟；冷却降温至45℃出料，制备得到酶解木质素基酚醛树脂胶黏剂。
在上述方法中，其中，所述容器为三口烧瓶。
在上述方法中，其中，所述苯酚的纯度为98％。
在上述方法中，其中，所述甲醛溶液的质量浓度为37％。
在上述方法中，其中，所述碱液为氢氧化钠溶液，所述碱液中的氢氧化钠的质量浓度为50％。
本发明制备得到的酶解木质素基酚醛树脂胶黏剂在用于制备木材胶合板之后，甲醛释放量小于0.3毫克/升，达到国标e1级(≤1.5毫克/升)水平。此外，板材的胶合强度也高于国标i类胶合强度。此外，使用了废弃物植物秸秆发酵制成酶解木质素变废为宝，所制成的酚醛树脂胶黏剂成本降低45％左右，而且有利于环境保护，并产生了巨大的经济效益。
具体实施方式
下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
为了均匀地进行加热，本发明采用水浴锅，首先将集热式恒温加热磁力搅拌器水浴锅升温至55-60℃；之后将融化的苯酚(苯酚的纯度为98％)75-80克加入三口烧瓶并在55-60℃的水浴锅中开始升温，依次缓慢地(约15-20分钟，过急或同时加入容易产生副反应)将甲醛溶液(质量浓度为37％)60-64克、碱液(氢氧化钠的质量浓度为50％)6.0-6.5克、酶解木质素75-80克和水145克加入三口烧瓶，并升温至80℃，然后保温反应75-80分钟；分两次缓慢地(每次约3分钟)加入第二、第三批甲醛溶液(浓度为37％)各45-48克反应55-60分钟后，降温至65-70℃；然后缓慢地(约3分钟)加入第二批碱溶液(氢氧化钠的质量浓度为50％)22-25克，以及加入尿素12.0-12.8克，在65-70℃条件下保温反应38-40分钟；最后冷却降温至45℃出料，制备得到酶解木质素基酚醛树脂胶黏剂。
通过本领域常用的方法测量制备得到的酶解木质素基酚醛树脂胶黏剂的ph和游离甲醛的量。此外，将得到的酶解木质素基酚醛树脂胶黏剂用于制备木材胶合板，并测定板材胶合强度和甲醛释放量。
实施例1
1)将集热式恒温加热磁力搅拌器水浴锅升温至60℃；
2)将融化的苯酚(苯酚的纯度为98％)80克加入三口烧瓶并在水浴锅中开始升温，依次缓慢地(约15分钟)将甲醛溶液(浓度为37％)64克、碱液(氢氧化钠的质量浓度为50％)6.5克、酶解木质素80克和水145克加入三口烧瓶，并升温至80℃，然后保温反应80分钟；
3)分两次缓慢地(每次约3分钟)加入第二、第三批甲醛溶液(浓度37％)各48克反应60分钟后，降温至70℃；
4)然后缓慢地(约3分钟)加入第二批碱溶液(氢氧化钠的质量浓度为50％)25克，以及加入尿素12.8克，在70℃条件下保温反应40分钟；
5)冷却降温至45℃出料，制备得到酶解木质素基酚醛树脂胶黏剂。
上述方法制得的酶解木质素基酚醛树脂胶粘剂主要指标：ph＝10.32，游离甲醛含量为0.19％。
将上述胶黏剂用于制备木材胶合板，涂胶量约150g/m2，通过8个试件进行检测，以减小偶然误差，平均板材胶合强度为0.937mpa(见表1)，甲醛释放量为0.28毫克/升，达到国标e1级(≤1.5毫克/升)水平。
表1木材胶合板剪切强度检测
注：国标ⅰ类胶合强度≥0.75mpa
实施例2
1)将集热式恒温加热磁力搅拌器水浴锅升温至55℃；
2)将融化的苯酚(苯酚的纯度为98％)75克加入三口烧瓶并在水浴锅中开始升温，依次缓慢地(约20分钟)将甲醛溶液(浓度为37％)60克、碱液(氢氧化钠的质量浓度为50％)6.0克、酶解木质素75克和水145克加入三口烧瓶，并升温至80℃，然后保温反应75分钟；
3)分两次缓慢地(每次约3分钟)加入第二、第三批甲醛溶液(浓度37％)各45克反应55分钟后，降温至65℃；
4)然后缓慢地(约3分钟)加入第二批碱溶液(氢氧化钠的质量浓度为50％)22克，以及加入尿素12.0克，在65℃条件下保温反应38分钟；
5)冷却降温至45℃出料，制备得到酶解木质素基酚醛树脂胶黏剂。
上述方法制得的酶解木质素基酚醛树脂胶粘剂主要指标：ph＝10.41，游离甲醛含量为0.27％。
将上述胶黏剂用于制备木材胶合板，涂胶量约120g/m2，通过8个试件进行检测，以减小偶然误差，平均板材胶合强度为0.931mpa(见表1)，甲醛释放量为0.29毫克/升，达到国标e1级(≤1.5毫克/升)水平。
表2木材胶合板剪切强度检测
注：国标ⅰ类胶合强度≥0.75mpa
由上可知，本发明制备得到的酶解木质素基酚醛树脂胶黏剂在用于制备木材胶合板之后，甲醛释放量小于0.3毫克/升，达到国标e1级(≤1.5毫克/升)水平。此外，板材的胶合强度也高于国标i类胶合强度，是环保型优质室内、室外用途的结构与装饰用材。此外，使用了废弃物植物秸秆发酵制成酶解木质素变废为宝，所制成的酶解木质素基酚醛树脂胶黏剂成本降低45％左右，不仅扩大了产品的用途，而且有利于环境保护，并产生了巨大的经济效益。
本领域技术人员应理解，以上实施例仅是示例性实施例，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以进行多种变化、替换以及改变。