本發明專利技術提供了一種竹材液化物基阻燃膠粘劑的制備方法，具體步驟為：將竹材液化物加入反應容器中，采用NaOH調節其PH為8?9，加入37%甲醛水溶液，于90?100℃反應4?7小時后，降溫至35?50℃加入硅烷偶聯劑和阻燃劑，保溫攪拌30?60min后，得到竹材液化物基阻燃膠粘劑；所述阻燃劑為質量比1:1.5?2的氫氧化鋁和氫氧化鎂的混合物。所采用竹材液化物經預處理和液化制得，雜質含量低，酚產物含量高，所制得阻燃膠粘劑中小分子雜質含量低，提高了膠粘劑的粘合強度和耐候性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于膠粘劑制備
，具體涉及竹材液化物基阻燃膠粘劑的制備方法。
技術介紹
竹子是森林資源的重要組成部分素有第二森林之稱我國地處世界竹子分布的中心竹林面積居世界第一位，其主要分布在南方17個省，隨著竹子加工業的進一步興起，各種竹材殘料也逐步增加。因此，開發這種儲能巨大的再生資源進行深加工意義重大。竹材是一種多年生天然植物主干，其化學成分比較復雜。研究表明：纖維素、半纖維素、木質素是形成竹材細胞壁的主要成分，直接參與竹材材質的形成，三者總量在90%以上，其中纖維素含量占40%～60%，竹材除了含纖維素、半纖維素、木質素外，還含有油脂、糖類和蛋白質類等物質。此外，還含有少量灰分和浸提物。竹材液化是竹材綜合利用的有效方法之一，竹材液化是指在某些有機物的存在下，將竹材轉化為液體的熱化學過程，進而將竹材殘料可以轉變為應用價值高的高分子材料。利用竹材及其廢料制作竹材液化物酚醛樹脂，是竹材轉化利用的有效手段之一。目前對于竹材及其廢料改性樹脂主要集中于熱固性酚醛樹脂，尤其是木材膠黏劑、酚醛泡沫材料等。傅深淵等（竹材液化樹脂化反應動力學及其生成物的性能[D]. 北京林業大學, 2010）利用竹制品下腳廢料苯酚液化物與甲醛在堿的催化下成功地制備出樹脂膠黏劑，該膠黏劑與常規膠黏劑的結構相似。但是該膠粘劑中含有竹材中殘留的油脂、糖類和蛋白質類等雜質，在膠粘劑使用過程中從其內部遷移到表面，大大影響了產品的粘合性能。
技術實現思路
本專利技術提供了一種竹材液化物基阻燃膠粘劑的制備方法，具體操作方法為：將竹材液化物加入反應容器中，采用NaOH調節其PH為8-9，加入37%甲醛水溶液，于90-100℃反應4-7小時后，降溫至35-50℃加入硅烷偶聯劑和阻燃劑，保溫攪拌30-60min后，得到竹材液化物基阻燃膠粘劑；所述阻燃劑為質量比1:1.5-2的氫氧化鋁和氫氧化鎂的混合物；竹材液化后木質素、纖維素和半纖維素分解，并與酚羥基環接枝，生成一系列酚化產物，再與甲醛進行縮合制得膠粘劑，反應結束后，加入表面活性劑和具有片層結構的蒙脫土，使得膠粘劑聚合物分子鏈與蒙脫土有效復合，一方面能增加膠粘劑的機械性能，另一方面，竹材液化物中殘留的少量非酚化產物雜質被蒙脫土片層包埋，減少其分子遷移，提高膠粘劑的粘合性能和耐候性能。利用無機填料氫氧化鋁和氫氧化鎂組合制成的阻燃劑，在提高膠粘劑阻燃性能的同時，提高其機械性能。所述竹材液化物的制備方法包括如下步驟：(1) 預處理：將竹材粉碎料采用熱水于80-90℃浸煮8-10小時后，過濾，再采用乙酸乙酯-異丙醇的混合溶劑于70-85℃抽提12-24小時，過濾，濾餅干燥后得預處理過的竹材粉末。竹材中除了含有主要成分纖維素、半纖維素、木質素，還含有油脂、糖類和蛋白質類等雜質，這些雜質并不參與苯酚的液化反應和后續的與甲醛縮合反應中，而是以雜質的形態存在于竹材液化物的酚醛樹脂產品中，并在產品使用過程中從內部不斷遷移到表面，影響產品的性能和穩定性。先采用80-90℃熱水浸煮竹材粉碎料，便于竹材纖維的剝離，使得雜質游離出來，再采用混合溶劑乙酸乙酯-異丙醇抽提，進一步將雜質溶解在混合溶劑中，從而最大程度去除雜質，提高液化物純度。(2) 液化：將部分步驟(1)所得預處理過的竹材粉末、苯酚和催化劑BF3加入反應容器中，于100-120℃攪拌反應4-6小時，期間分批加入剩余預處理過的竹材粉末，反應結束后趁熱過濾，濾液即為竹材液化物。作為優選，所述竹材液化物、37%甲醛水溶液、硅烷偶聯劑和阻燃劑的質量比為1：1.5-1.8:0.03-0.05:0.1-0.3。作為優選，所述硅烷偶聯劑為γ―氨丙基三乙氧基硅烷或γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷。作為優選，步驟(1)中所述竹材粉碎料與熱水的質量比為1：10-20。作為優選，步驟(1)中所述混合溶劑的用量為竹材粉碎料質量的15-20倍。作為優選，所述混合溶劑中乙酸乙酯與異丙醇的質量比為1:1.5-2，采用該配比的混合溶劑抽提效果最佳。作為優選，所述預處理過的竹材粉末、苯酚和催化劑的質量比為1:2-3:0.05-0.12。本專利技術的有益效果為：1、本專利技術將竹材粉碎料先經預處理，最大程度去除其中不參與苯酚液化和甲醛縮合反應的雜質，提高了液化物中酚產物含量。2、采用本專利技術所述的低雜質含量的竹材液化物制備阻燃膠粘劑，產品中小分子雜質含量低，提高了膠粘劑的粘合強度和耐候性。3、在膠粘劑制備過程中加入無機填料阻燃劑和硅烷偶聯劑，在增加膠粘劑阻燃性能的同時，進一步提高膠粘劑的機械強度。具體實施方式為了使本專利技術的技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。實施例1(1) 預處理：將10g竹材粉碎料和100g去離子水置于三口瓶中，于90℃浸煮8小時后，過濾，再采用150g 質量比為1:1.5的乙酸乙酯-異丙醇的混合溶劑于70℃抽提24小時，過濾，濾餅干燥后得9.2g預處理過的竹材粉末；(2) 液化：將3g步驟(1)所得預處理過的竹材粉末、18g苯酚和0.9g催化劑BF3加入三口瓶中，于100℃攪拌反應6小時，期間分三批加入剩余的6g預處理過的竹材粉末，反應結束后趁熱過濾，得濾液14.2g，即為竹材液化物；(3) 聚合：將10g竹材液化物加入三口瓶中，采用20%NaOH-水溶液調節其PH為8，加入12g 37%甲醛水溶液，于90℃反應7小時后，降溫至35℃加入4g γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.4g氫氧化鋁和0.6g氫氧化鎂，保溫攪拌30min后，得到竹材液化物基阻燃膠粘劑，25℃下產品粘度為900mPa·S，固化時間為45S，將產品用于膠合板制品中，檢測依據IG/T 3026-1995標準進行，膠合強度為2.40MPa。實施例2(1) 預處理：將10g竹材粉碎料和150g去離子水置于三口瓶中，于80℃浸煮10小時后，過濾，再采用180g 質量比為1:1.8的乙酸乙酯-異丙醇的混合溶劑于80℃抽提20小時，過濾，濾餅干燥后得9.0g預處理過的竹材粉末；(2) 液化：將3g步驟(1)所得預處理過的竹材粉末、22.5g苯酚和0.45g催化劑BF3加入三口瓶中，于110℃攪拌反應5小時，期間分三批加入剩余的6g預處理過的竹材粉末，反應結束后趁熱過濾，得濾液18.3g，即為竹材液化物。(3) 聚合：將10g竹材液化物加入三口瓶中，采用20%NaOH-水溶液調節其PH為8.5，加入15g 37%甲醛水溶液，于95℃反應6小時后，降溫至40℃加入3g γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷、0.7g氫氧化鋁和1.4g氫氧化鎂，保溫攪拌40min后，得到竹材液化物基阻燃膠粘劑，25℃下產品粘度為820mPa·S，固化時間為50S，將產品用于膠合板制品中，檢測依據IG/T 3026-1995標準進行，膠合強度為2.06MPa。實施例3(1) 預處理：將10g竹材粉碎料和200g去離子水置于三口瓶中，于85℃浸煮9小時后，過濾，再采用270g 質量比為1:2的乙酸乙酯-異丙醇的混合溶劑于85℃抽提12小時，過濾，濾餅干燥后得9.0g預處理過的竹材粉末；(2) 液化：將3g步驟(1)所得預處理過的竹材粉末、27g苯酚和本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種竹材液化物基阻燃膠粘劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法為：將竹材液化物加入反應容器中，采用NaOH調節其PH為8?9，加入37%甲醛水溶液，于90?100℃反應4?7小時后，降溫至35?50℃加入硅烷偶聯劑和阻燃劑，保溫攪拌30?60min后，得到竹材液化物基阻燃膠粘劑；所述阻燃劑為質量比1:1.5?2的氫氧化鋁和氫氧化鎂的混合物；所述竹材液化物的制備方法包括如下步驟：(1)?預處理：將竹材粉碎料采用熱水于80?90℃浸煮8?10小時后，過濾，再采用乙酸乙酯?異丙醇的混合溶劑于70?85℃抽提12?24小時，過濾，濾餅干燥后得預處理過的竹材粉末；(2)?液化：將部分步驟(1)所得預處理過的竹材粉末、苯酚和催化劑BF3加入反應容器中，于100?120℃攪拌反應4?6小時，期間分批加入剩余預處理過的竹材粉末，反應結束后趁熱過濾，濾液即為竹材液化物。
【技術特征摘要】
1.一種竹材液化物基阻燃膠粘劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法為：將竹材液化物加入反應容器中，采用NaOH調節其PH為8-9，加入37%甲醛水溶液，于90-100℃反應4-7小時后，降溫至35-50℃加入硅烷偶聯劑和阻燃劑，保溫攪拌30-60min后，得到竹材液化物基阻燃膠粘劑；所述阻燃劑為質量比1:1.5-2的氫氧化鋁和氫氧化鎂的混合物；所述竹材液化物的制備方法包括如下步驟：(1) 預處理：將竹材粉碎料采用熱水于80-90℃浸煮8-10小時后，過濾，再采用乙酸乙酯-異丙醇的混合溶劑于70-85℃抽提12-24小時，過濾，濾餅干燥后得預處理過的竹材粉末；(2) 液化：將部分步驟(1)所得預處理過的竹材粉末、苯酚和催化劑BF3加入反應容器中，于100-120℃攪拌反應4-6小時，期間分批加入剩余預處理過的竹材粉末，反應結束后趁熱過濾，濾液即為竹材液化物。2.如權利要求1所述的竹材液化物基阻燃膠粘劑...
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃樹瑛，
申請(專利權)人：安吉威龍塑木環保材料有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江;33
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。