本发明专利技术涉及喷雾干燥的酚醛树脂的配方和制备方法，该树脂含有高反应性的酚类化合物，如间苯二酚、烷基间苯二酚、偏氨基苯酚和／或间苯三酚。该粉末树脂每１００份干酚醛树脂固体含有０．０２至０．０９摩尔游离的高反应性酚类化合物。该粉末树脂组合物具有快速硫化的特性和理想的保持期，因而适于用来生产木制复合材料产品。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及喷雾干燥的酚醛树脂的配方和制备方法。背景资料可采用液态和粉末状的酚醛树脂来生产定向刨花板(OSB)。为了满足生产要求，OSB的表面和核心层可以使用具有不同性质的树脂，表层树脂通常应当提供某些耐受性以防止早期硫化，防止与工作台粘着，同时其在硫化后应当呈浅色。核心层树脂通常应当能快速硫化。喷雾干燥的酚醛树脂是已知的。美国专利No.4,098,770记载了适于粘合木制方薄片型粒片板的喷雾干燥的粉末树脂，其通过喷雾干燥含有非酚聚羟基化合物的可熔酚醛树脂组合物制备。所述的可熔酚醛树脂为苯酚-甲醛和苯酚-甲酚-甲醛树脂，所述的非酚羟基化合物包括乙二醇、羟基醚和羟基化合物。美国专利No.4,424,300记载了通过喷雾干燥含有酚醛清漆树脂和可熔酚醛树脂的液态树脂混合物制备的粉末树脂。所述的酚醛树脂包括甲氧甲酚、二甲苯酚和/或邻苯二酚修饰的树脂。美国专利No.4,950,433记载了一种用于生产木制大片刨花板/定向刨花板的早期硫化抗性粉末树脂，其通过喷雾干燥含有酚醛树脂和水溶性氧代硼化合物，例如硼酸钠的液态树脂组合物来制备。美国专利No.5,085,930记载了一种通过喷雾干燥含有热固树脂和惰性无机颗粒的组合物生产的热固粉末树脂。目前已提出了许多提高酚醛清漆和可熔酚醛苯酚-甲醛树脂硫化速度的方法。美国专利No.2,524,079记载了通过加热氢氧化钠催化的酚醛清漆苯酚-甲醛树脂和氢氧化钠催化的酚醛清漆间苯二酚-甲醛树脂制备的苯酚-间苯二酚-甲醛酚醛清漆树脂。美国专利No.2,952,040记载了一种快速硫化的毛毡或织物纤维的化合物产品，其通过采用可熔酚醛苯酚-甲醛树脂和氢氧化钠催化的酚醛清漆间苯二酚-甲醛树脂灌注毛毡或织物纤维化合物来制备。美国专利No.4,251,408记载了一种适于生产研磨剂的树脂粘合剂组合物，其中该树脂为可熔酚醛树脂和苯酚-间苯二酚-甲醛树脂的混合物。美国专利No.4,426,484记载了一种含有固体可熔酚醛树脂和酚醛清漆间苯二酚树脂的快速硫化壳模塑料树脂。所述的固体可熔酚醛树脂可通过在真空下对液态可熔酚醛树脂进行脱水来制备。间苯二酚也可用来提高酚醛清漆树脂的硫化速度。美国专利No.4,089,839指出将1-10份的间苯二酚与酚醛清漆树脂和硫化剂混合可降低生产壳模的时间周期。所述的硫化剂为甲醛供体，如六亚甲基四胺。酚醛清漆型间苯二酚-甲醛树脂和苯酚-间苯二酚-甲醛树脂与作为冷固型木制品粘合剂的甲醛溶液、低聚甲醛或苯酚-甲醛树脂混合。在Houwink，R和G.Saloman，Adhesion and Adhesives，Vol.1.2nd Ed.，Elselvier Publishing Co.pp.230-240(1975)和Dresser，H.，Resorcinol-Its Uses and Derivatives，Plenum Press.pp.85-95(1994)中记载了该粘合剂系统。美国专利No.3,903,041中记载了一种将可熔酚醛苯酚-甲醛树脂与2-4％的苯酚-间苯二酚-甲醛树脂混合而制备的快速硫化刨花板粘合剂。美国专利No.5,637,658记载了一种含有间苯二酚或氨基酚修饰的可熔酚醛树脂和一种作为硫化剂的甲醛供体的快速硫化树脂组合物。所述的间苯二酚或氨基酚修饰的可熔酚醛树脂是通过进一步浓缩含有间苯二酚或氨基酚的可熔酚醛树脂来制备的。所述的硫化剂可以是一种基于甲醛的树脂、低聚甲醛或环已基羟化四甲铵。美国专利No.5,374,678记载了一种能与硬木粘合的粘合剂组合物。所述的粘合剂组合物为苯酚-甲醛可熔酚醛树脂、2.5-5％的酚酚醛清漆树脂和0.25至1％的m-氨基酚、p-氨基酚、间苯二酚、间苯三酚或间苯二酚-苯酚甲醛树脂的混合物。需要一种稳定、喷雾干燥的快速硫化可熔酚醛树脂系统，进一步需要一种含有高反应性酚类化合物作为硫化促进剂的快速硫化喷雾干燥的可熔酚醛树脂组合物，还需要一种在加热和压力下具有足够流动性的快速硫化、喷雾干燥的可熔酚醛树脂，还需要一种在室温下具有理想保质期的快速硫化、喷雾干燥的可熔酚醛树脂组合物。专利技术概述本专利技术的一具体实施方案提供了一种快速硫化喷雾干燥的苯酚-甲醛组合物，其中每100份酚醛树脂固体中含有0.02-0.09摩尔作为硫化促进剂的高反应性酚类化合物。所述的硫化促进剂可包括间苯二酚、烷基间苯二酚、m-氨基苯酚和间苯三酚。在粉末树脂中的硫化促进剂作为交联剂发生作用，在生产木制复合产品过程中在加热和压力条件下与苯酚-甲醛树脂的羟甲基基团反应。本专利技术的快速硫化粉末树脂组合物可通过如下的一种具体实施方式来制备(1)制备含有理想羟甲基基团和分子量的可熔酚醛树脂的液态酚醛树脂；(2)采用清除剂除去残留的游离甲醛；(3)将制备得到的可熔酚醛树脂的液态酚醛树脂与高反应性酚类化合物混合；和(4)将混合物喷雾干燥以制备粉末树脂组合物，而无需在高反应性的酚类化合物和酚醛树脂间进行化学反应。所述的喷雾干燥过程使高反应性的酚类化合物在酚醛树脂组合物中稳定。本专利技术提供了一种快速硫化、喷雾干燥的可熔酚醛树脂，其为一种具有理想保质期的粉末树脂组合物，可用于生产木制复合材料。本专利技术提供了一种含有高反应性酚类化合物作为硫化促进剂的快速硫化的喷雾干燥可熔酚醛树脂组合物。本专利技术还提供了一种在加热和压力下具有足够流动性的快速硫化、喷雾干燥的可熔酚醛树脂。本专利技术还提供了一种能以相对较低的费用提高木制复合材料生产率的粉末树脂组合物。本专利技术还提供了一种能耐受更高木材水分含量变化的粉末树脂组合物。因此，能制备出更高品质的木制复合材料。优选具体实施方案的详细描述根据本专利技术的首要方面，本专利技术提供了一种用于制备快速硫化粉末树脂组合物的方法和用该方法制得的快速硫化粉末树脂组合物。所述方法包括如下步骤1.制备液态酚醛树脂；2.采用甲醛清除剂降低液态树脂中残留的甲醛并在30℃以下将树脂冷却；3.将硫化促进剂与冷却的液态树脂混合；和4.喷雾干燥该混合物以形成游离水含量少于5％的粉末树脂。酚醛树脂的制备优选的可熔酚醛树脂是通过一两步反应方法来制备的，该方法可产生理想的分子量分布。该树脂制备技术涉及两种甲醛添加剂和两种不同的反应温度。第一步涉及一较高的反应温度，其有利于缩合反应并产生一较高分子量的树脂。第二步为一较低的反应温度，其有利于甲醛和苯酚间的羟甲基化反应。在反应的第一步中，苯酚∶甲醛∶氢氧化钠的摩尔比优选为1∶(1.2-1.6)∶(0.15-0.25)，更宽泛的为1∶(0.9-2.0)∶(0.1-0.3)。反应温度为大约90℃到回流温度。所述树脂在一特定温度下反应，直到平均分子量数值优选的介于1000至1300之间，更宽泛地介于900至1700之间。所述的分子量通过凝胶渗透色谱仪(GPC)方法来确定。在第一步反应的末期，将温度降至65-70℃以进行第二步反应。在第二步反应中，加入另一部分甲醛到树脂中。因此，苯酚∶甲醛∶氢氧化钠的最终摩尔比优选为1∶(1.8-2.2)∶(0.15-0.25)，更宽泛的为1∶(1.5-2.5)∶(0.1-0.3)。第二步的反应优选地在60-70℃下反应直至游离的甲醛变为恒定量。在进行第二次甲醛添加后，通常的反应时间为大约1.5-2.0小时。游离的甲本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种生产快速硫化的粉末树脂的方法，该方法包括： 制备一种液态酚醛树脂； 减少液态酚醛树脂中残留的甲醛； 在残留的甲醛被减少后，将硫化促进剂与液态酚醛树脂混合；和 喷雾干燥该混合物从而形成粉末树脂。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：董秋水，库蒂斯迈克尔萨拉特，埃里克肯尼斯兰姆，
申请(专利权)人：氦克逊特种化学品公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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