專利名稱：竹液化物酚醛膠生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及竹材粉碎后在酸性條件下與酚類物反應(yīng)生產(chǎn)液化物，再在堿性條件下與醛類物進(jìn)行加成縮聚反應(yīng)生成酚醛膠的方法。
背景技術(shù)：
上世紀(jì)后期，日本等國(guó)著手木材液化的研究，木材在苯酚或多元醇有機(jī)溶劑中，用酸性催化劑加熱反應(yīng)生成木材液化物后再制成膠。
CN1554724A公開了中國(guó)林科院木材工業(yè)研究所的“液化木酚醛膠粘劑的制備方法”專利技術(shù)，增添極性小分子作溶劑，與酚一起以混合溶劑的方式，在酸性催化劑條件下與木粉反應(yīng)，制取木材液化物后，用與日本基本相同的方法生產(chǎn)液化木酚醛膠粘劑。
總之現(xiàn)有技術(shù)均以木材作主要原料來(lái)制膠，木材因樹木生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，原料日趨緊缺，木纖維聚合度較高、較難分解，液化條件要求偏高，木材不含或極少含蠟質(zhì)，缺乏熔蠟會(huì)提高液化液流動(dòng)性的優(yōu)點(diǎn)，基本不可能有熔蠟與酚類物質(zhì)反應(yīng)生成烷基酚從而提高液化物塑性的優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種以竹粉為主要原料的竹液化物酚醛膠生產(chǎn)方法。其設(shè)計(jì)思想是利用竹的生長(zhǎng)周期短，原料豐富；竹纖維與其木質(zhì)素的聚合度低，半纖維素成分多，容易分解，液化條件要求相對(duì)較低；竹材表面富含蠟質(zhì)，在液化反應(yīng)中熔蠟因其表面張力小、有利于提高液化液的流動(dòng)性，再則，竹纖維比木纖維多孔，滲透吸附快，因此不必添加極性小分子溶劑；竹粉中的自然蠟質(zhì)熔化后可與酚類反應(yīng)生成烷基酚，使液化物塑性提高；竹纖維比木纖維通直，極少扭曲，容易粉碎，制粉方便。因此說(shuō)，選用竹粉作主要原料是由其諸多內(nèi)在因素決定的。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)如下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝分兩個(gè)步驟進(jìn)行(1)竹酚液化物的制備向反應(yīng)釜內(nèi)加入50-200重量份的酚類化合物，加熱、攪拌，升溫到90-140℃，加入10-20重量份酸性催化劑、再加入50-150重量份竹粉，充分?jǐn)嚢杈鶆?，保溫反?yīng)2h，目測(cè)無(wú)顆粒物質(zhì)，則液化反應(yīng)畢，冷卻至40-70℃?zhèn)溆谩?br> (2)竹液化物酚醛膠的生產(chǎn)在裝有冷卻至40-70℃的竹酚液化物的反應(yīng)釜中加入堿性催化劑調(diào)PH8-12，加入水、醛類物，三者的重量比是竹液化物水∶醛類物＝1∶0.8-1.2∶0.8-1.2，保溫反應(yīng)25-115min，在常壓中升溫至80-100℃，反應(yīng)15-100min，達(dá)到設(shè)定的粘度時(shí)，加成縮聚反應(yīng)畢，冷卻、放料。
本發(fā)明的目的還可以通過(guò)如下措施來(lái)完善將50-150重量份的竹粉分為2-3次加入；酚類化合物為苯酚、甲酚、二甲酚、烷基苯酚、間苯二酚中至少一種；酸性的催化劑為草酸、磷酸、鹽酸、硫酸、乙酸中至少一種；所說(shuō)的醛類物分兩次加入；所說(shuō)的醛類物為甲醛、乙醛、糠醛中至少一種；所說(shuō)的堿性催化劑為NaoH、KOH、氨水、Ba(oH)2中至少一種。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明下面將結(jié)合實(shí)施例予以闡述本發(fā)明中，50-150份竹粉可1次性加入到反應(yīng)釜，充分?jǐn)嚢瑁部煞?-3次加完，待首次加入的竹粉完全液化即加下一次竹粉，每加一次，保溫反應(yīng)約5-20分鐘。若反應(yīng)過(guò)緩則加酸。整個(gè)液化可在常壓或略加壓中進(jìn)行。在制膠步驟中，醛類物也可一次加完或分兩次加完，首次加總量的2/3，二次加余下的1/3，并注意PH值應(yīng)維持在8-12，不足應(yīng)添加。
實(shí)施例1將200重量份苯酚倒入反應(yīng)釜中攪拌，升溫到120℃，加入15重量份濃鹽酸、再加入粒度為200目的竹粉150重量份，充分?jǐn)嚢瑁胤磻?yīng)1.5h即成竹酚液化物，待冷卻至50℃時(shí)，加NaoH調(diào)PH＝9，按重量比為竹酚液化物∶水∶甲醛＝1∶1∶1的量將水、甲醛加入反應(yīng)釜，保溫反應(yīng)1h，在常壓下升溫90℃，再反應(yīng)1h，反應(yīng)畢，冷卻、放料。
實(shí)施例2將150重量份甲酚倒入反應(yīng)釜中，攪拌，升溫到90℃，加20重量份濃硫酸、再加入100重量份200目的竹粉，充分?jǐn)嚢瑁胤磻?yīng)20min，再加入50重量份竹粉，攪拌，保溫反應(yīng)2h即成竹酚液化物。后續(xù)的成膠步驟與實(shí)施例1相同，催化劑改為KOH，糠醛分兩次加入。
實(shí)施例3將200重量份二甲酚倒入反應(yīng)釜中，攪拌，升溫到140℃，加入20重量份磷酸，再加入50重量份200目竹粉，充分?jǐn)嚢?，保溫反?yīng)15min，再加50重量份竹粉，充分?jǐn)嚢?，又保溫反?yīng)15min，第三次加50重量份竹粉，充分?jǐn)嚢柙俦胤磻?yīng)2.5h即成。后續(xù)成膠步驟與實(shí)施例1相同，催化劑換成Ba(OH)2乙醛分兩次加入。
上述三項(xiàng)實(shí)施例以實(shí)施例1優(yōu)選。三例的總的反應(yīng)時(shí)間完成后，其酚醛膠的粘度都達(dá)到設(shè)定要求。
所選用的酸性催化劑、堿性催化劑、酚類物和醛類物主要考慮原料成本、來(lái)源、反應(yīng)速度、液化物和酚醛膠的質(zhì)量和用途來(lái)選定。
本發(fā)明制得的竹液化物酚醛膠，外觀呈棕褐色膠狀物，PH＝0-12，固含量45-55％，貯存期＞90天，膠合強(qiáng)度＞1.0Mpa。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有選用的原料更合理、制得的膠成本低，制備竹酚液化物時(shí)，不需極性小分子作輔助溶劑，能利用竹蠟這一種自然態(tài)蠟獲得烷基酚，從而增加塑性等優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種竹液化物酚醛膠生產(chǎn)方法，其特征是分兩個(gè)步驟進(jìn)行(1)竹酚液化物的制備向反應(yīng)釜內(nèi)加入50-200重量份的酚類化合物，加熱、攪拌，升溫到90-140℃，加入10-20重量份酸性催化劑、再加入50-150重量份竹粉，充分?jǐn)嚢杈鶆?，保溫反?yīng)2h，目測(cè)無(wú)顆粒物質(zhì)，則液化反應(yīng)畢，冷卻至40-70℃?zhèn)溆谩?2)竹液化物酚醛膠的生產(chǎn)在裝有冷卻至40-70℃的竹酚液化物的反應(yīng)釜中加入堿性催化劑調(diào)PH8-12，加入水、醛類物，三者的重量比是竹酚液化物∶水∶醛類物＝1∶0.8-1.2∶0.8-1.2，保溫反應(yīng)25-115min，在常壓中升溫至80-100℃，反應(yīng)15-100min，達(dá)到設(shè)定的粘度時(shí)，加成縮聚反應(yīng)畢，冷卻、放料。
2.如權(quán)利要求1所述的竹液化物酚醛膠生產(chǎn)方法，其特征是竹酚液化物制備中，50-150重量份的竹粉分為2-3次加入。
3.如權(quán)利要求1所述的竹液化物酚醛膠生產(chǎn)方法，其特征是所說(shuō)的竹酚液化物制備中，酚類化合物為苯酚、甲酚、二甲酚、烷基苯酚、間苯二酚中至少一種。
4.如權(quán)利要求1所述的竹液化物酚醛膠生產(chǎn)方法，其特征是所說(shuō)竹酚液化物制備中酸性催化劑為草酸、磷酸、鹽酸、硫酸、乙酸中至少一種。
5.如權(quán)利要求1所述的竹液化物酚醛膠生產(chǎn)方法，其特征是所說(shuō)的醛類物分兩次加入。
6.如權(quán)利要求1所述的竹液化物酚醛膠生產(chǎn)方法，其特征是所說(shuō)的醛類物為甲醛、乙醛、糠醛中至少一種。
7.如權(quán)利要求1所述的竹液化物酚醛膠生產(chǎn)方法，其特征是所說(shuō)的堿性催化劑為NaoH、KOH、氨水、Ba(oH)2中至少一種。
全文摘要
一種竹液化物酚醛膠生產(chǎn)方法，向反應(yīng)釜內(nèi)倒入50－200重量份的酚類化合物，加熱、攪拌、升溫到90－140℃，加入10－20重量份酸性催化劑、加入50－150重量份竹粉，充分?jǐn)嚢杈鶆?，保溫反?yīng)至目測(cè)無(wú)顆粒物質(zhì)，則液化畢，再冷卻到約55℃，用堿調(diào)節(jié)pH＝8－12，加入水、醛類物，保溫反應(yīng)1h，升溫至80－100℃，保溫反應(yīng)1h，反應(yīng)畢，冷卻，放料。本方法制得的酚醛膠可應(yīng)用于竹、木制品的膠粘劑。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有選用的原料更合理、制得的酚醛膠成本低，在制備竹酚液化物時(shí)，不需極性小分子作輔助溶劑、能利用竹蠟這一種自然態(tài)蠟獲得烷基酚，從而增加塑性等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C09J161/00GK1900131SQ20061005242
公開日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2006年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月12日
發(fā)明者傅深淵, 劉力, 程書娜 申請(qǐng)人:浙江林學(xué)院