[其他]苯酚改性脲醛樹脂的制備方法和應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85109503
• 申請日: 1985-11-22
• 公開（公告）號: CN85109503A
• 公開（公告）日: 1986-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹正祥;邢志軍;官祖祥;吳琴琴;白桂萍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工總公司岳陽石油化工總廠
• 主分類號: C08G14/02
• 分類號: C08G14/02;C08L61/20;B27N3/00;B32B27/42
• 代理公司: 中國石油化工總公司專利代理服務(wù)部
• 代理人: 孫瑞芬

本發(fā)明涉及一種由苯酚、尿素、甲醛為主要原料直接合成水溶性苯酚改性脲醛樹脂的制備方法及它的應(yīng)用。

人造板工業(yè)主要使用脲醛、三聚氰胺改性脲醛、三聚氰胺甲醛、酚醛和聚醋酸乙烯乳膠等。脲醛、三聚氰胺改性脲醛、聚醋酸乙烯乳膠耐水性、耐熱性較差。脲醛、三聚氰胺改性脲醛樹脂還具有游離甲醛含量高，生活期短，在纖維板加工中容易產(chǎn)生表面提前固化層等缺點(diǎn)。酚醛和三聚氰胺甲醛樹脂雖然有較好的耐水性和耐熱性，樹脂的游離醛含量也較低，但是樹脂的原料成本較高。為此國內(nèi)外也研究使用苯酚改性脲醛樹脂。

國內(nèi)外報導(dǎo)的苯酚改性脲醛樹脂，苯酚與尿素的克分子比分別為1∶10～50（GB1254786，US3547868）和1∶0.4～0.8（SU959889）。研究表明，當(dāng)苯酚與尿素的克分子比為1∶10～50，樹脂的游離甲醛含量雖然可以降低，但是樹脂的耐水性和耐熱性與脲醛樹脂是接近的。當(dāng)苯酚與尿素的克分子比為1∶0.4～0.8時，樹脂的原料成本又大幅度增加了。

國內(nèi)外苯酚改性脲醛樹脂的制備方法有二種，一種是直接合成法（GB1254786，US3547868），另一種是混膠法，即首先分別制備酚醛和脲醛樹脂，然后按比例混合使用（JP5808476），制備工藝復(fù)雜，并僅用于層壓板和裝飾板。

國外苯酚改性脲醛樹脂在酸性條件下制備，反應(yīng)時首先加入尿素和甲醛，生成齊聚物后再加入苯酚（GB1254786，US3547868）。生產(chǎn)周期較長。

本發(fā)明的目的是在堿性條件下，由苯酚、尿素、甲醛為主要原料直接合成水溶性的，耐水性、耐熱性較好的苯酚改性脲醛樹脂。在使用中減少干法纖維板的表面提前固化層，降低人造板材的游離甲醛含量。

本發(fā)明的苯酚改性脲醛制備工藝如下：

1、苯酚改性脲醛樹脂主要由工業(yè)甲醛、苯酚、尿素縮合。

2、本發(fā)明的特征之一是苯酚與尿素的克分子比為1∶1～4。

3、甲醛與苯酚和尿素的克分子比為1.5～2.2∶1。

4、本發(fā)明的特征之二是在堿性條件下制備苯酚改性脲醛樹脂。常用的PH調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉、氫氧化鋇、氨水、有機(jī)胺、有機(jī)醇胺等。反應(yīng)時PH控制7.5～10。

5、本發(fā)明的特征之三是首先在堿性條件下，由苯酚和甲醛縮合成齊聚物，然后加入尿素，制備苯酚改性脲醛樹脂。

6、本發(fā)明的特征之四是在2～4h的反應(yīng)時間內(nèi)制備低游離醛、游離酚含量的苯酚改性脲醛樹脂。

制備過程如下：

化學(xué)計量的甲醛一次加入帶攪拌、夾套和回流冷凝器的反應(yīng)釜中，攪拌下加入熔融的化學(xué)計量的苯酚。用PH調(diào)節(jié)劑控制PH為7.5～10。然后夾套內(nèi)通入蒸汽，控制物料的升溫速度為0.5～1.5℃/min。當(dāng)反應(yīng)物料溫度達(dá)40～80℃時，反應(yīng)釜應(yīng)停止加熱。當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)85℃時，開始計算85℃以上的反應(yīng)時間，控制反應(yīng)時間10～40min后加入化學(xué)計量的尿素，在85℃以上反應(yīng)10～50min。反應(yīng)過程中須不斷觀察樹脂滴入水中的云霧狀，或用涂-4杯測定樹脂的條件粘度，當(dāng)樹脂達(dá)到使用要求，迅速降溫到40℃以下。收率大于99%。生產(chǎn)周期2～4h。

樹脂質(zhì)量如下：

固含量：48±2%

比重（20℃）：1.17～1.20

條件粘度（涂-4，25℃）：13～30s（根據(jù)使用要求控制）

固化速度（150℃）：40～120s（根據(jù)使用要求控制）

游離甲醛含量：＜0.5%

游離酚含量：＜1.8%

可被溴化物含量：6～14%

生活期（25℃）：≥1個月

PH：7.5～10

本發(fā)明的苯酚改性脲醛樹脂具有制備工藝簡單，生產(chǎn)周期短，樹脂游離甲醛、游離酚含量低，耐熱、耐水性能好，樹脂存放期長等特點(diǎn)。在同樣施膠原料成本下，苯酚改性脲醛樹脂的粘結(jié)性能、耐水、耐熱性能明顯優(yōu)于其它樹脂（見表1，表2）。將苯酚改性脲醛樹脂應(yīng)用于干法中密度纖維板，不僅板的游離甲醛含量可低于50mg/100g板，而且纖維板的表面提前固化層明顯低于脲醛或三聚氰胺改性脲醛樹脂。苯酚改性脲醛樹脂可廣泛用于干法纖維板、刨花板、碎料板、裝飾板和層壓板。

表1????不同樹脂的耐熱性

實(shí)例一