[发明专利]一种葡萄皮单宁改性酚醛树脂胶粘剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种葡萄皮单宁改性酚醛树脂胶粘剂的制备方法，包括以下工艺步骤：（1）葡萄皮栲胶的制备：（2）葡萄皮栲胶生物降解；通过亚硫酸盐提取和生物降解得到一种低分子量、低聚合度的葡萄皮栲胶。（3）单宁改性酚醛树脂的制备；以葡萄皮栲胶、苯酚、甲醛、碱溶液和水为原料，通过甲醛和碱溶液二次加料法进行二次缩聚反应，制备葡萄皮单宁改性酚醛树脂胶粘剂。（4）胶合板的制备。优点：（1）采取亚硫酸盐提取和生物降解相结合的方法制备一种低分子量、低聚合度的凝缩类单宁，减少缩聚反应中的空间位阻效应，提高酚醛树脂的成胶性能。（2）制备工艺简单，易于操作，所制备的酚醛树脂性能良好。

技术领域

本发明涉及一种从葡萄皮中提取的单宁改性酚醛树脂胶粘剂的方法,属于木材胶粘剂领域。

背景技术

酚醛树胶粘剂具有优异的胶接强度、耐水、耐热、耐磨及化学稳定好等优点，被广泛应用于室外级胶合板、刨花板等人造板的生产中。但其主要原料苯酚来源于不可再生的石油化工产品，随着石油资源的日益减少和价格的不断攀升，且苯酚本身具有毒性。因此从自然界寻找可再生资源替代苯酚合成环保型木材胶粘剂是必然的发展趋势。

单宁是一种广泛存在于植物体内的分子量在500-3000 Da 范围内的复杂多元酚类化合物。单宁可分为水解类单宁和凝缩类单宁两大类，其中凝缩类单宁是一类由儿茶素或其衍生物棓儿茶素等黄烷-3-醇单体以C-C 键连接而成，由于与酚类化学结构相似，可以取代苯酚应用于酚醛树脂的制备。

单宁在自然界分布广泛，除了在某些树种的木材中大量存在，在我们日常食用的一些水果中也存在着大量的单宁，例如在葡萄的皮和籽中就存在大量的凝缩类单宁。现在随着世界资源的日益紧张和人们环境保护意识的不断加强，将农作物废弃物和食品加工剩余物转化成高附加值产品越来越受重视。葡萄渣主要来源于葡萄酿酒工业，约占葡萄加工量的25-30%。全球每年的葡萄加工业大概产生至少几百万吨的葡萄渣。近几十年来随着中国葡萄酒工业的迅猛发展，同样产生大量的葡萄渣剩余物。然而到目前为止，仅有少量葡萄渣剩余物被回收利用，大部分仍用于附加值很低的肥料、饲料或直接垃圾处理。

由于单宁本身的结构特性，单宁与甲醛的反应速度过快，此外单宁的分子量高、空间位阻效应大、粘度高的缺点，使得在酚醛树脂的合成过程中单宁对苯酚的替代量低，改性后的酚醛胶粘剂的性能下降，产品存在胶合强度低，耐湿性差等缺点。所以单宁改性酚醛树脂的关键在于对单宁进行预处理，采用一定降解方法使凝缩类单宁分子的组成单元间的联接链发生断裂，生成聚合度较低的低聚物或单体，以及一些开环重排反应产物，从而减少单宁的平均分子量，降低反应活性，减少缩聚反应中的空间位阻效应，提高成胶性能。

发明内容

本发明提出了一种葡萄皮单宁改性酚醛树脂胶粘剂的制备方法,旨在提供一种高性能、低成本的单宁改性酚醛树脂胶粘剂的制备方法。

本发明的技术方案：

一种葡萄皮单宁改性酚醛树脂胶粘剂的制备方法，包括以下工艺步骤：

（1）葡萄皮栲胶的制备；

（2）葡萄皮栲胶生物降解；

（3）单宁改性酚醛树脂的制备；

（4）胶合板的制备。

本发明的有益效果：

（1）采取亚硫酸盐提取和生物降解相结合的方法制备一种低分子量、低聚合度的凝缩类单宁，减少缩聚反应中的空间位阻效应，提高酚醛树脂的成胶性能。

（2）本发明制备工艺简单，易于操作，所制备的酚醛树脂具有良好的性能，当栲胶的取代苯酚量达到60%时，所压制的胶合板的强度仍能达到胶合板国家标准GB/T 9864-2015中Ⅰ类胶合板的要求。

具体实施方式

一种葡萄皮单宁改性酚醛树脂胶粘剂的制备方法，包括以下工艺步骤：