木质素磺酸钠-三聚氰胺-甲醛共聚树脂木材胶粘剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种木质素磺酸钠‑三聚氰胺‑甲醛共聚树脂木材胶粘剂及其制备方法，主要以木质素磺酸钠、三聚氰胺和甲醛为原料并加入碱溶液作为催化剂，通过共聚反应制成了木质素磺酸钠‑三聚氰胺‑甲醛共聚树脂木材胶粘剂(SLMF)。该法制备工艺简单，未添加甲醇等有害试剂，所得木材胶粘剂产品与传统的MF树脂相比，成本更低、贮存周期更长，树脂性能更稳定。同时，采用木质素磺酸钠廉价可再生原料来代替三聚氰胺，用于木材工业胶粘剂的生产中，不仅可以降低胶粘剂的成本，还有利于环境的保护。本发明专利技术可替代目前广泛使用的MF树脂木材胶粘剂，运用于人造板相关生产工艺，生产的胶合板达到国家“I”类胶合板标准。

Sodium lignosulfonate-melamine-formaldehyde copolymer resin wood adhesive and its preparation method

The invention discloses a wood adhesive of sodium lignosulfonate melamine formaldehyde copolymer resin and a preparation method thereof. The wood adhesive of sodium lignosulfonate melamine formaldehyde copolymer resin (SLMF) is prepared by copolymerization reaction with sodium lignosulfonate, melamine and formaldehyde as raw materials and alkali solution as catalyst. Compared with traditional MF resin, the prepared wood adhesives have lower cost, longer storage period and more stable properties. At the same time, the use of cheap renewable raw materials of sodium lignosulfonate instead of melamine in the production of wood industrial adhesives can not only reduce the cost of adhesives, but also benefit the protection of the environment. The invention can replace MF resin wood adhesives widely used at present and be used in wood-based panel related production technology. The produced plywood meets the national \I\ plywood standard.

【技术实现步骤摘要】
木质素磺酸钠-三聚氰胺-甲醛共聚树脂木材胶粘剂及其制备方法
本专利技术属于人造板生产中的木材胶粘剂
，尤其涉及一种木质素磺酸钠-三聚氰胺-甲醛共聚树脂木材胶粘剂及其制备方法。
技术介绍
木质素磺酸钠是木浆与二氯化硫水溶液和亚硫酸盐的反应产物，是生产纸浆的副产物。目前，有关木质素磺酸钠的应用主要有：染料分散剂、水泥减水剂；尹伟明等(木质素磺酸钠/三聚氰胺甲醛微球泡沫的制备及表征[J/OL].复合材料学报：1-7[2018-07-09])以木质素磺酸钠、三聚氰胺、甲醛为原料，在碱性条件下共缩聚制备得到微球泡沫。尽管如此，木质素磺酸钠的利用率仍然很低，造成大量的环境污染及资源浪费。随着木质素及其衍生物改性技术的不断发展，木质素基作为胶粘剂主料在生物质材料的粘接中将拥有越来越广阔的应用前景。目前，以木质素磺酸钠、三聚氰胺、甲醛为原料，共聚制备木材胶粘剂的研究甚少。Bornstei(BORNSTEINLEOPOLDF.Lignin-basedcompositionboardbindercomprisingacopolymerofalignosulfonate，melamineandanaldehyde[P].：US4130515，1978-12-19.)采用木质素磺酸盐与三聚氰胺甲醛共聚合制得胶粘剂，其树脂合成中加入了2.65％的甲醇以保持树脂贮存稳定性，且胶合性能只与脲醛树脂相当，达不到国家“I”类胶合板标准，性价比不高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种工艺简单、性能良好的木质素磺酸钠-三聚氰胺-甲醛共聚树脂木材胶粘剂及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：木质素磺酸钠-三聚氰胺-甲醛共聚树脂木材胶粘剂，该胶粘剂主要以木质素磺酸钠、三聚氰胺和甲醛为原料并加入碱溶液作为催化剂，通过共聚反应制成；该胶粘剂为深褐色液体，固体含量为56.50～58.06％，pH值为9.0～9.5，粘度55.5～114.5mPa·s，胶合强度＞0.7Mpa。木质素磺酸钠与三聚氰胺的质量比为0.1～0.3∶1，甲醛与三聚氰胺的摩尔比为2.0～2.2∶1。上述木质素磺酸钠-三聚氰胺-甲醛共聚树脂木材胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：(1)在四口烧瓶中加入12.6～37.8重量份木质素磺酸钠，搅拌下加入200.2～220.2重量份质量分数30％的甲醛水溶液，用碱溶液调节pH值至9.0～9.5；(2)搅拌下加入126.1重量份三聚氰胺，缓慢升温至80℃，用碱溶液调节pH值不低于8.5，保温30分钟；(3)升温至88℃，保温40分钟后，冷却至30℃后，开始测定粘度至55.5～114.5mPa·s，用碱溶液调节pH值至9.0～9.5后冷却放料，即得。碱溶液为氢氧化钠溶液、氨水或其混合物。氢氧化钠溶液的质量浓度为30％。升温速度为1℃/2min。木质素磺酸钠-三聚氰胺-甲醛共聚树脂(SLMF)是一种以木质素磺酸钠、三聚氰胺以及甲醛为主要原料，在碱性条件下合成的一种共聚树脂胶粘剂。然而，目前木质素磺酸钠的利用率低、现有的木质素基改性MF产品性能差、工艺有污染等问题，专利技术人主要以木质素磺酸钠、三聚氰胺和甲醛为原料并加入碱溶液作为催化剂，通过共聚反应制成SLMF。本专利技术有效地将木质素磺酸钠添加至共聚体系中，实现木质素磺酸钠、三聚氰胺和甲醛的共聚反应，进而制备出性能优良的木材胶粘剂SLMF。该法工艺简单，未添加甲醇等有害试剂，所得木材胶粘剂产品与传统的MF树脂相比，成本更低、贮存周期更长，树脂性能更稳定。同时，采用木质素磺酸钠廉价可再生原料来代替三聚氰胺，用于木材工业胶粘剂的生产中，不仅可以降低胶粘剂的成本，还有利于环境的保护。本专利技术可替代目前广泛使用的MF树脂木材胶粘剂，运用于人造板相关生产工艺，生产的胶合板达到国家“I”类胶合板标准。具体实施方式实施例1原料配比：木质素磺酸钠与三聚氰胺的质量比为0.1∶1，甲醛与三聚氰胺的摩尔比为2.0∶1，树脂的固体含量为56.50％。制备方法：(1)在四口烧瓶中加入12.6重量份木质素磺酸钠，搅拌下加入200.2重量份质量分数30％的甲醛水溶液，用碱溶液(质量浓度为30％的氢氧化钠溶液，下同)调节pH值至9.0～9.5；(2)搅拌下加入126.1重量份三聚氰胺，升温至80℃(升温速度为1℃/2min)，用碱溶液调节pH值不低于8.5，保温30分钟；(3)升温至88℃(升温速度为1℃/2min)，保温40分钟后，冷却至30℃后，开始测定粘度至55.5～114.5mPa·s，用碱溶液调节pH值至9.0～9.5后冷却放料，即得木质素磺酸钠-三聚氰胺-甲醛树脂(SLMF)。产品性能：胶粘剂为深褐色液体，固体含量为56.50％，pH值为9.0～9.5，粘度55.5～114.5mPa·s(NDJ-9S旋转粘度计-2#-60RPM，30℃)，贮存期为15～25天，胶合强度≥0.7Mpa，所制备的胶合板达到国家“I”类胶合板标准。实施例2原料配比：木质素磺酸钠与三聚氰胺的质量比为0.2∶1，甲醛与三聚氰胺的摩尔比为2.2∶1，树脂的固体含量为57.13％。制备方法：(1)在四口烧瓶中加入25.2重量份木质素磺酸钠，搅拌下加入220.2重量份质量分数30％的甲醛水溶液，用碱溶液(质量浓度为30％的氢氧化钠溶液，下同)调节pH值至9.0～9.5；(2)搅拌下加入126.1重量份三聚氰胺，升温至80℃(升温速度为1℃/2min)，用碱溶液调节pH值不低于8.5，保温30分钟；(3)升温至88℃(升温速度为1℃/2min)，保温40分钟后，冷却至30℃后，开始测定粘度至55.5～114.5mPa·s，用碱溶液调节pH值至9.0～9.5后冷却放料，即得木质素磺酸钠-三聚氰胺-甲醛树脂(SLMF)。产品性能：胶粘剂为深褐色液体，固体含量为57.13％，pH值为9.0～9.5，粘度55.5～114.5mPa·s(NDJ-9S旋转粘度计-2#-60RPM，30℃)，贮存期为15～25天，胶合强度≥0.7Mpa，所制备的胶合板达到国家“I”类胶合板标准。实施例3原料配比：木质素磺酸钠与三聚氰胺的质量比为0.3∶1，甲醛与三聚氰胺的摩尔比为2.2∶1，树脂的固体含量为58.06％。制备方法：(1)在四口烧瓶中加入37.8重量份木质素磺酸钠，搅拌下加入220.2重量份质量分数30％的甲醛水溶液，用碱溶液(质量浓度为30％的氢氧化钠溶液，下同)调节pH值至9.0～9.5；(2)搅拌下加入126.1重量份三聚氰胺，升温至80℃(升温速度为1℃/2min)，用碱溶液调节pH值不低于8.5，保温30分钟；(3)升温至88℃(升温速度为1℃/2min)，保温40分钟后，冷却至30℃后，开始测定粘度至55.5～114.5mPa·s，用碱溶液调节pH值至9.0～9.5后冷却放料，即得木质素磺酸钠-三聚氰胺-甲醛树脂(SLMF)。产品性能：胶粘剂为深褐色液体，固体含量为58.06％，pH值为9.0～9.5，粘度55.5～114.5mPa·s(NDJ-9S旋转粘度计-2#-60RPM，30℃)，贮存期为15～20天，胶合强度≥0.7Mpa，所制备的胶合板达到国家“I”类胶合板标准。将实施例1至3所得木质素磺酸钠-三聚氰胺-甲醛本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种木质素磺酸钠‑三聚氰胺‑甲醛共聚树脂木材胶粘剂，其特征在于该胶粘剂主要以木质素磺酸钠、三聚氰胺和甲醛为原料并加入碱溶液作为催化剂，通过共聚反应制成；该胶粘剂为深褐色液体，固体含量为56.50～58.06％，pH值为9.0～9.5，粘度55.5～114.5mPa·s，胶合强度≥0.7Mpa。

【技术特征摘要】
1.一种木质素磺酸钠-三聚氰胺-甲醛共聚树脂木材胶粘剂，其特征在于该胶粘剂主要以木质素磺酸钠、三聚氰胺和甲醛为原料并加入碱溶液作为催化剂，通过共聚反应制成；该胶粘剂为深褐色液体，固体含量为56.50～58.06％，pH值为9.0～9.5，粘度55.5～114.5mPa·s，胶合强度≥0.7Mpa。2.根据权利要求1所述的木质素磺酸钠-三聚氰胺-甲醛共聚树脂木材胶粘剂，其特征在于：所述木质素磺酸钠与三聚氰胺的质量比为0.1～0.3∶1，甲醛与三聚氰胺的摩尔比为2.0～2.2∶1。3.权利要求1所述木质素磺酸钠-三聚氰胺-甲醛共聚树脂木材胶粘剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)在四口烧瓶中加入12.6～37.8重量份木质素磺酸钠，搅拌下加入200.2～220.2重量份质量分数30...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯伦，甘卫星，刘雪纯，张晨晨，陈绪高，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西,45