[发明专利]氨基化石墨烯改性脲醛树脂制备环保型胶粘剂的方法

摘要

本发明公开了一种氨基化石墨烯改性脲醛树脂制备环保型胶粘剂的制备方法，以Hummers法制备氧化石墨烯，并用嫁接法辅以超声处理方法对氧化石墨烯进行表面改性，制备氨基化石墨烯，在制备脲醛树脂过程中引入氨基化石墨烯和三聚氰胺协同作用实现对脲醛树脂中游离甲醛的控制，氨基化石墨烯同时作为甲醛捕捉剂和缩聚反应交联剂，制备出了环保型脲醛树脂胶黏剂。为低游离甲醛含量的脲醛树脂胶黏剂的设计、合成以及改性研究提供一种新的思路和途径，对脲醛树脂胶黏剂的进一步研究具有重要的科学指导意义。

主权项

1.氨基化石墨烯改性脲醛树脂制备环保型胶粘剂的方法，其特征在于：采用原位聚合法将氨基化石墨烯加入脲醛树脂中从而制备出环保型脲醛树脂胶粘剂，包括以下步骤：S1、在室温下，将3g的天然石墨，1.5g的硝酸钠加入70mL的浓H₂SO₄中，电动搅拌40min后，缓慢加入9g KMnO₄后，并用冰水浴保持温度低于20℃；待反应30min后，将体系升温至40℃并搅拌30min，向体系中缓慢加入200mL的蒸馏水，继续升至98℃搅拌15min后，将体系降至室温并倒入400mL的去离子水中，逐滴加入30%的H₂O₂中，直至溶液金黄，静置12小时，过滤并离心后，将剩余的固体用5%的HCl和蒸馏水洗涤至PH为7，然后将所得样品在70℃下烘干，得氧化石墨；S2、将200mg氧化石墨加入装有100mL DMF的三口烧瓶中，在室温下机械搅拌1h后，将36mL乙二胺(AR)与9mL的氨水加入到体系中继续搅拌1h，将混合液转移至60℃水浴中继续搅拌，并安装回流冷凝装置反应6h，将反应后得到的混合液用无水乙醇(AR)洗涤5次以完全除去过量的乙二胺，最后，将产物在50℃下充分干燥，得到氨基功能化氧化石墨烯；S3、称取一定量的37%的甲醛溶液于三口烧瓶内，并用配置好的10%的氢氧化钠调节溶液pH至8.0，加入聚乙烯醇，待其全部溶解后，升温至40℃，加入第一批尿素并开始搅拌，当温度达到90℃后，保持恒温30min；用20%的甲酸溶液将pH调至5.0，并在该条件下保持恒温40‑60min，直到出现浑浊点；再次用NaOH溶液将pH调节至7.0，加入第二批尿素，然后再加入尿素质量1%的三聚氰胺、氨基化石墨烯，并在90℃的条件下反应一段时间，使得树脂液在水中呈白色云雾状散开，调节pH至7.0，加入第三批尿素，在70℃下保温20min后，在60℃真空条件下干燥4h，降温至40℃后出料。