[发明专利]水溶性岩棉用钼酚醛树脂的制备方法及其胶黏剂和应用

说明书

本发明公开了一种水溶性岩棉用钼酚醛树脂及其胶黏剂、制备方法和应用，属于建筑外墙用材料领域。所述钼酚醛树脂所需的合成原料包括如下重量份的组分：苯酚100份、甲醛水溶液：90～180份、钼酸铵15～30份、尿素8～16份、有机碱催化剂2～10份。本发明采用苯酚、甲醛和钼酸铵为主要原料，以有机碱为催化剂，在一定条件下合成岩棉用水溶性钼酚醛树脂(Mo‑PF)，使钼元素以化学键的形式键合于PF分子主链中，提高了PF的耐热性，而且该Mo‑PF具有低游离酚和游离醛含量、强度较高、储存稳定性较强等特点，并且提高岩棉热稳定性，除可用作建筑外墙外保温材料外，还可用于需在高温环境下操作的岩棉粘接剂。

技术领域

本发明涉及建筑外墙用材料领域，具体地，涉及一种水溶性岩棉用钼酚醛树脂的制备方法及其胶黏剂、胶黏剂的制备方法和应用。

背景技术

岩棉的主要成分为玄武岩、白云石、矿渣等，通过加入一定的辅助原料和燃料，在高温作用下熔融，经高速离心转化为纤维，配以适量的胶粘剂等助剂，然后打褶、摆锤、加压将其固定成型，并根据具体要求加工成用途、类型不尽相同的毡、板、管等岩棉产品。

胶粘剂在岩棉生产过程中至关重要，只有带有胶粘剂的岩棉纤维才能在固化炉中固化成型。岩棉用胶粘剂主要包括水、憎水剂、酚醛树脂(PF)、防尘油、偶联剂等物质。其中酚醛树脂作为胶粘剂的主要成分，其参数性能要求比较严格，如要求PF中游离酚和游离醛的质量含量分别低于1.0％和1.5％。

PF的合成主要原料是苯酚和甲醛，既可在酸性条件下反应亦可在碱性条件下反应。在酸性条件下反应产物称为热塑性树脂(又称二步法树脂、线型树脂)，不适合岩棉生产。在碱性条件下反应产物称为热固性树脂(又称一步法树脂、甲阶或A阶树脂)，产物一般为分子量在700～1000的低聚物，具有足够的活性官能团和较好的水溶性来满足岩棉的生产和性能要求。

目前市场上岩棉用PF胶粘剂存在以下不足：1、PF热稳定性有限，当温度高于300℃时，由于PF分解导致岩棉出现松散、掉屑现象，从而引起实际保温厚度变薄、管道设备超温等问题。2、PF长期贮存稳定性差，若在贮存期内未使用完，PF会凝胶，从而失去粘接性。3、PF中游离酚、游离醛含量超标，不但会影响产品的质量，还会对生产车间工人的健康造成威胁。因此，岩棉用PF粘接剂的研制主要是围绕以上三个问题展开的。

现在也有研究者欲改善这一状况，例如专利CN103911104A(《木质素岩棉酚醛树脂粘结剂及其制备和使用方法》)的技术方案解决了PF粘结剂不稳定、粘结性能差、强度低、韧性差的问题；但仍没有解决PF树脂热稳定性问题，即在300℃以上PF失效的问题尚未解决。

还有研究者在专利103555235A(《一种用于岩棉施胶高性能树脂胶粘剂的制备方法》)的技术采用四阶段反应法，解决了PF水稀释度差、储存期短、游离酚和游离醛含量高的问题。但该法由于引入了浓硫酸参与磺化反应，造成副产物较难控制、PF性能受到影响，且仍未解决PF热稳定性问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种水溶性岩棉用钼酚醛树脂及其胶黏剂和制备方法，该钼酚醛树脂能够有效解决传统的PF热稳定性有限、储存稳定性较差、游离酚/醛含量较高的问题，从而改善岩棉用胶粘剂性能，所得的胶粘剂产品符合岩棉用酚醛树脂参数性能要求，从而改善岩棉纤维的性能。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种水溶性岩棉用钼酚醛树脂，所述钼酚醛树脂所需的合成原料包括如下重量份的组分：苯酚100份、甲醛水溶液：90～180份、钼酸铵15～30份、尿素8～16份、有机碱催化剂2～10份。