[发明专利]淀粉改性酚醛树脂及其应用

说明书

技术领域    

本发明涉及酚醛树脂领域，特别涉及淀粉改性酚醛树脂，还涉及淀粉改性酚醛树脂的应用。

背景技术   

淀粉是一类资源多，价格便宜。用途广泛的天然高分子材料，具有无毒无异味，无污染的特点，易于用生物化学的方法进行处理。而且可用的改性方法很多，改性后可得到各种性能易与调控的物质。淀粉以微小颗粒存在，不溶于水难酶解。淀粉颗粒在工业生产中很少直接应用，一般利用其糊化的性质使颗粒吸水膨胀，形成水溶粘稠的糊应用所得淀粉糊。

淀粉作为一种价格便宜的可再生资源若能将它应用于改性酚醛树脂制备胶黏剂不仅能提高附加值，在资源日益贫乏的当代找到一条合理利用可再生资源的道路。

公开号为CN101220251A的中国专利公开了一种氧化淀粉改性酚醛树脂的木材胶粘剂，先用熔融的苯酚和甲醛合成热固性酚醛树脂低聚物，再在烘干的氧化淀粉中加酶酶解，得到氧化淀粉酶解物，然后用制得的氧化淀粉酶解物对酚醛树脂改性得到一种新型环保木材胶粘剂。所述胶粘剂主要用于木材工业中，可以改善淀粉改性树脂耐水性差的缺点，降低树脂中的游离酚、游离醛，干胶合强度1.135MPa，湿强度0.98MPa。此氧化淀粉改性酚醛树脂，在木材中表现出良好的性能，但由于碱性太强无法满足矿物粘结的要求。现有技术中针对矿物用胶粘剂，报道很少。因矿物大都属于无机材料，与胶粘剂之间想形成稳固的连接关系，是比较难的。

发明内容   

为了解决以上现有技术矿物类用粘结剂匮乏、粘结性能不好的问题，本发明提供了一种专门针对矿物类的胶黏剂综合性能好、尤其是强度高，储存期长的淀粉改性酚醛树脂。

本发明还提供了上述淀粉改性酚醛树脂的应用。

本发明是通过以下措施实现的：

一种淀粉改性酚醛树脂，是通过以下步骤得到的：

（a）制备改性淀粉预聚物：将淀粉配制成溶液，升温到45-80℃加入1-3IU/g β-淀粉酶和2-6IU/g异淀粉酶，调节pH到4.5-5.5，恒温酶解1-3h ，调节pH到6.5-8，加入10-30IU/g高温淀粉酶，70-100℃酶解2h，冷却降温,得到改性淀粉预聚物；

（b）酚醛预聚物的合成：将100份酚类化合物和260-345份醛类化合物混合，调节pH至8-10，升温至60-100℃恒温反应1-4h，得到酚醛预聚物；

（c）将酚醛预聚物和改性淀粉预聚物以1:0.2-1.5的比例混合，调节pH到7-10，60-85℃恒温反应1-3h 至粘度达到5-80mPa·s，降温至60度以下，加入甲醛捕捉剂，即得。

所述酚类为：苯酚、间甲酚、对甲酚等酚类中的一种或几种，优选的为苯酚。

所述醛类为：甲醛、乙二醛，糠醛、苯甲醛等醛类中的一种或几种，优选的为甲醛。

所述淀粉为大豆淀粉、玉米淀粉或马铃薯淀粉。 

所述的淀粉改性酚醛树脂，其特征是所述淀粉为大豆淀粉、玉米淀粉或马铃薯淀粉，优选的淀粉为玉米淀粉。

所述的淀粉改性酚醛树脂，其特征是将淀粉配置成10%-50%的溶液，优选的溶液为30%的溶液。

所述的淀粉改性酚醛树脂，其特征是用氢氧化钠、氢氧化钡或氧化钙调节pH，优选的为氧化钙。

本发明的有益效果：

（1）本发明淀粉改性的酚醛树脂可以增强板材的成膜性，提高树脂与基层的附着力，改善树脂的和易性，避免了以前在板材生产中出现的毛边、粘链板，固化慢，强度低等缺点使树脂和基材的粘接更加牢固；

（2）本发明淀粉改性的酚醛树脂应用于矿物类胶黏剂中，附着力好，弯曲强度、冲击强度高，粘结性能好。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例来进一步说明。

实施例一：

（a）制备改性淀粉预聚物：将玉米淀粉配制成溶液，升温到45℃加入1 IU/g β-淀粉酶和2 IU/g异淀粉酶，调节pH到4.5-5.5，恒温酶解1h ，加氧化钙调节pH到6.5-8，加入10 IU/g高温淀粉酶，85℃酶解2h，冷却降温,得到改性淀粉预聚物；

（b）酚醛预聚物的合成：将100份苯酚和260份甲醛混合，加氧化钙调节pH至8-10，升温至65℃恒温反应1h，得到酚醛预聚物；

（c）将酚醛预聚物和改性淀粉预聚物以1:0.2的比例混合，调节pH到7-9，60℃恒温反应1h 至粘度达到18mPa·s，降温至60度以下，加入甲醛捕捉剂，至游离醛小于1%，即得。