【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及膠黏劑制備，更具體地說，它涉及一種改性酚醛樹脂膠黏劑及其制備方法。
技術介紹
1、酚醛樹脂膠黏劑是許多工藝必不可少的輔助材料，廣泛用于包裝、運輸、建筑、制造、醫療保健和可再生能源領域，具有耐磨、耐水、耐熱和膠接性能好等優點，一般是由酚類化合物例如苯酚、間二苯酚、甲酚、雙酚a與醛類化合物例如甲醛、多聚甲醛、糠醛、乙二醛縮聚而成。盡管酚醛樹脂膠黏劑性能優異，但其韌性較差，表現為脆性特征，受到沖擊或彎曲時，膠黏劑容易發生裂紋或斷裂，不能有效吸收和分散應力；另外，酚醛樹脂膠黏劑在固化過程中會釋放出甲醛、苯酚等有毒揮發性小分子。這些物質不僅對環境造成污染，還可能引發健康問題。因此尋求一種來源廣泛、低價環保的生物質多酚材料代替有毒的石油基苯酚，用于制備性能優良、價格低廉、綠色環保的改性酚醛樹脂木材膠黏劑已成為一種重要的發展趨勢。
2、在眾多生物質資源中，木質素儲量僅次于纖維素，是自然界中唯一能夠提供芳香基團的生物質資源，除此之外價格低廉、可生物降解。然而，木質素分子量大、分散度高，其結構中與甲醛反應的酚羥基鄰位大量被甲氧基所取代，導致反應活性低等不利因素限制了其在酚醛樹脂膠黏劑生產中的大規模應用。因此，為了大力發展木質素在酚醛樹脂膠黏劑生產中的工業化應用，必須對木質素進行改性活化。目前常用的幾種改性方法為胺化改性、氧化改性、酚化改性等方法。但是各有不足：胺化改性可能涉及有毒或揮發性胺類物質，對環境和健康構成風險；氧化改性條件下木質素易發生過度降解，影響其熱穩定性和機械性能；而酚化改性則因需在高溫高壓下進行，不僅能耗
技術實現思路
1、為了解決上述問題，本專利技術提供了一種改性酚醛樹脂膠黏劑及其制備方法。
2、第一方面，本專利技術提供了一種改性酚醛樹脂膠黏劑的制備方法，采用如下的技術方案：
3、一種改性酚醛樹脂膠黏劑的制備方法，包括以下制備步驟：
4、s1、將經過有機酸處理后的碳纖維分散在工業乙醇中，向其中加入偶聯劑，室溫下攪拌均勻后得碳纖維分散液；向混合溶劑中加入木質素、碳纖維分散液和lewis酸在60-75℃下連續攪拌4-6h使混合物均勻分散，過濾洗滌干燥得到功能填料；
5、s2、將苯酚溶解于四氫呋喃中，向苯酚-四氫呋喃中加入三聚氰胺、氫氧化鈉、功能填料，在80-90℃下持續攪拌1-3h，加入第一批次37%甲醛水溶液，在80-90℃下持續攪拌1-3h加入第二批次37%甲醛水溶液，反應完畢后減壓蒸餾得到改性酚醛樹脂；
6、s3、將改性酚醛樹脂、抑菌劑、稀釋劑、增塑劑和去離子水混合得到改性酚醛樹脂黏合劑。
7、優選的，所述步驟s1的偶聯劑由質量比16-20:1的γ-氨丙基三甲氧基硅烷和三異硬酯酸鈦酸異丙酯組成。
8、優選的，所述步驟s1的混合溶劑由摩爾比8-12:1-3:1-3的2-對氯芐基吡啶、1-丁基-3-甲基咪唑氯鹽和富馬酸組成。
9、優選的，所述步驟s1的lewis酸為氯化鐵、氯化鋁、氧化鋁的任意一種。
10、優選的，所述步驟s2中按重量份計為14-18份苯酚、6-10份功能填料、2-6份三聚氰胺、1-3份氫氧化鈉、34-38份37%甲醛水溶液和80-100份四氫呋喃。
11、優選的，所述步驟s3中按重量份計為40-44份改性酚醛樹脂、16-20份稀釋劑、1-3份增塑劑、1-3份抑菌劑和80-100份去離子水。
12、優選的，所述步驟s3的稀釋劑為異丙醇、乙醇、乙二醇中的至少一種。
13、優選的，所述步驟s3的抑菌劑由以下方法制得：
14、（1）向濃度0.01-0.1?m的硝酸銀溶液中加入檸檬酸和對苯二酚，攪拌均勻后加熱至60-80℃，保溫攪拌20-40min，得銀溶液；
15、（2）將殼聚糖粉末加入去離子水中配置獲得質量濃度11-15%的殼聚糖溶液，邊攪拌邊依次加入香葉醇和銀溶液，攪拌均勻后調節ph至6.0-7.0，靜置3-5h后，過濾、烘干獲得抑菌劑。
16、優選的，所述步驟s3的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯、三苯基磷酸酯、雙季戊四醇酯中的至少一種。
17、第二方面，本申請還提供一種改性酚醛樹脂膠黏劑，采用如下技術方案：
18、一種改性酚醛樹脂膠黏劑，由上述制備方法制得。
19、綜上所述，本專利技術具有以下有益效果：
20、在制備改性酚醛樹脂膠黏劑時，在處理后的碳纖維分散液中加入木質素制得的功能填料能夠起到多重作用：首先，木質素作為一種天然聚合物，能夠增強樹脂基體的機械性能和熱穩定性；其次，通過與碳纖維的良好結合，它有助于形成更均勻的復合材料結構，提高整體的力學性能；此外，木質素的存在還可以改善樹脂的加工性能，并賦予材料一定的環保屬性，同時木質素為天然芳香族聚合物減少了苯酚的使用。本專利技術將γ-氨丙基三甲氧基硅烷和三異硬酯酸鈦酸異丙酯混合配制成偶聯劑使用，其中，γ-氨丙基三甲氧基硅烷能夠與碳纖維表面的羥基反應形成共價鍵，同時也能與酚醛樹脂基體中的羥基或其他官能團發生反應，從而在碳纖維與樹脂之間建立起牢固的化學鍵合，增強了兩者的界面結合力；三異硬酯酸鈦酸異丙酯作為另一種偶聯劑，可以進一步促進碳纖維在樹脂基體中的分散，防止碳纖維團聚，從而保證復合材料具有良好的微觀結構和均勻性。兩種偶聯劑協同作用，不僅可以增強界面的粘結力，還能提高材料的整體機械性能。本專利技術混合溶劑為1-丁基-3-甲基咪唑氯鹽、富馬酸和2-對氯芐基吡啶混合配制制得，其中1-丁基-3-甲基咪唑氯鹽作為一種離子液體，具有良好的溶解能力，能夠有效地溶解木質素，同時也有助于碳纖維的分散，從而保證了后續處理中各成分的均勻混合；富馬酸和2-對氯芐基吡啶不僅可以作為溶劑輔助溶解，還可以在一定程度上充當催化劑的角色，促進木質素的改性反應，有助于提升木質素及其他組分之間的反應活性，進而改善最終產品的性能。通過調整混合溶劑的比例，可以在較溫和的條件下（如60-75℃）實現有效的改性反應，避免了高溫高壓帶來的過度降解或其他副反應的發生。加入的lewis醛則可以活化木質素和碳纖維表面上的官能團，促進它們之間的交聯反應。在制備酚醛樹脂時分批次加入37%甲醛水溶液，這種措施可以控制甲醛的逐步釋放，有利于平衡反應速率，防止一次性加入大量甲醛導致的反應過于劇烈，從而更好地控制樹脂的交聯度和分子量分布。更重要的是，分批加入甲醛可以提高甲醛的利用率，減少未反應的游離甲醛含量，降低游離甲醛的排放，從而達到環保的要求。同時加入的三聚氰胺可以作為共聚單體參與樹脂的合成，其六元環結構上的多個活性氨基可以與甲醛發生交聯反應，增強樹脂的耐熱性和機械性能。由于三聚氰胺參與反應，可以消耗更多的甲醛，進一步降低最終產品中游離甲醛的含量，使得最終制得的改性酚醛樹脂更加環保。本專利技術技術方案中抑菌本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種改性酚醛樹脂膠黏劑的制備方法，其特征在于，包括以下制備步驟：
2.根據權利要求1所述的改性酚醛樹脂膠黏劑的制備方法，其特征在于，所述步驟S1的偶聯劑由質量比16-20:1的γ-氨丙基三甲氧基硅烷和三異硬酯酸鈦酸異丙酯組成。
3.根據權利要求1所述的改性酚醛樹脂膠黏劑的制備方法，其特征在于，所述步驟S1的混合溶劑由摩爾比8-12:1-3:1-3的2-對氯芐基吡啶、1-丁基-3-甲基咪唑氯鹽和富馬酸組成。
4.根據權利要求1所述的改性酚醛樹脂膠黏劑的制備方法，其特征在于，所述步驟S1的Lewis酸為氯化鐵、氯化鋁、氧化鋁的任意一種。
5.根據權利要求1所述的改性酚醛樹脂膠黏劑的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中按重量份計為14-18份苯酚、6-10份功能填料、2-6份三聚氰胺、1-3份氫氧化鈉、34-38份37%甲醛水溶液和80-100份四氫呋喃。
6.根據權利要求1所述的改性酚醛樹脂膠黏劑的制備方法，其特征在于，所述步驟S3中按重量份計為40-44份改性酚醛樹脂、16-20份稀釋劑、1-3份增塑劑、1-3份抑菌劑
7.根據權利要求1所述的改性酚醛樹脂膠黏劑的制備方法，其特征在于，所述步驟S3的稀釋劑為異丙醇、乙醇、乙二醇中的至少一種。
8.根據權利要求1所述的改性酚醛樹脂膠黏劑的制備方法，其特征在于，所述步驟S3的抑菌劑由以下方法制得：
9.根據權利要求1所述的改性酚醛樹脂膠黏劑的制備方法，其特征在于，所述步驟S3的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯、三苯基磷酸酯、雙季戊四醇酯中的至少一種。
10.一種改性酚醛樹脂膠黏劑，其特征在于，由權利要求1-9任一項所述的改性酚醛樹脂膠黏劑的制備方法制得。
...【技術特征摘要】
1.一種改性酚醛樹脂膠黏劑的制備方法，其特征在于，包括以下制備步驟：
2.根據權利要求1所述的改性酚醛樹脂膠黏劑的制備方法，其特征在于，所述步驟s1的偶聯劑由質量比16-20:1的γ-氨丙基三甲氧基硅烷和三異硬酯酸鈦酸異丙酯組成。
3.根據權利要求1所述的改性酚醛樹脂膠黏劑的制備方法，其特征在于，所述步驟s1的混合溶劑由摩爾比8-12:1-3:1-3的2-對氯芐基吡啶、1-丁基-3-甲基咪唑氯鹽和富馬酸組成。
4.根據權利要求1所述的改性酚醛樹脂膠黏劑的制備方法，其特征在于，所述步驟s1的lewis酸為氯化鐵、氯化鋁、氧化鋁的任意一種。
5.根據權利要求1所述的改性酚醛樹脂膠黏劑的制備方法，其特征在于，所述步驟s2中按重量份計為14-18份苯酚、6-10份功能填料、2-6份三聚氰胺、1-3份氫氧化鈉、34-38份37%...
【專利技術屬性】
技術研發人員：殷國忠，萬志赟，
申請(專利權)人：江蘇新冠制動科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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。