[发明专利]一种生物质材料改性的三聚氰胺甲醛树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用生物质材料改性的三聚氰胺甲醛树脂。所采用的生物质材料来源于天然产物及工业废弃物，因此本发明属于绿色环保的新材料领域。

背景技术

以三聚氰胺和甲醛为主要原料合成的三聚氰胺-甲醛树脂，即蜜胺树脂(工业上常称之为三聚氰胺树脂)，多用于制造仿瓷餐具，也应用于纺织、造纸、木材加工、水处理、建筑等方面。

三聚氰胺甲醛树脂的改性方法很多。例如，尿素改性三聚氰胺甲醛树脂可降低树脂的成本，提高树脂的贮存稳定性；苯酚改性三聚氰胺甲醛树脂可提高树脂的柔韧性、改善树脂的溶水性；聚乙二醇、聚乙烯醇等改性三聚氰胺甲醛树脂可增加树脂的韧性等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高粘度、高固含量、贮存稳定性好的生物质材料改性的三聚氰胺甲醛树脂及其制备方法，是利用栲胶、木质素等生物质材料，改性三聚氰胺甲醛树脂。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种生物质改性的三聚氰胺甲醛树脂，该生物质改性三聚氰胺甲醛树脂是由20-90重量份数的固体甲醛、15-85重量份数的甲醛溶液、45-80重量份数的三聚氰胺、10-30重量份数的生物质材料和0-10重量份数的尿素混合和搅拌，再调pH值为8.4-8.6，并升温至90℃-95℃后得到的；其中，甲醛溶液的浓度为35wt％-40wt％；并且，固体甲醛和甲醛溶液总的重量份数为100-105；生物质材料为栲胶、木质素中的一种或两种。

按照来源，栲胶可以为杨梅栲胶、余柑栲胶、黑荆树栲胶、橡椀栲胶等中的任何一种。木质素可以为纯木质素，也可以为木质素磺酸钠或木质素磺酸铵等木质素的磺酸盐。

其中，生物质材料为栲胶、木质素中的一种或两种。

该生物质改性三聚氰胺甲醛树脂为液态粘稠状树脂。

该生物质改性三聚氰胺甲醛树脂的粘度为1000cp-10000cp。

该生物质改性三聚氰胺甲醛树脂的固含量为75wt％-95wt％。

一种制备生物质改性的三聚氰胺甲醛树脂的方法，该方法包括下述步骤：

(1)、将20-90重量份数的固体甲醛、15-85重量份数的甲醛溶液、45-80重量份数的三聚氰胺、10-30重量份数的生物质材料和0-10重量份数的尿素混合和搅拌均匀，其中，甲醛溶液的浓度为35wt％-40wt％；并且，固体甲醛和甲醛溶液总的重量份数为100-105；生物质材料为栲胶和木质素中的一种或两种；

(2)、用25wt％-35wt％的NaOH溶液调步骤(1)得到的混合物的pH值为8.4-8.6后，同时升温至90℃-95℃之后，当反应物粘度达到3000cp后降温出料即得到生物质改性的三聚氰胺甲醛树脂。

在所述的步骤(2)中，在90℃-95℃条件下，保温的时间即固体甲醛、甲醛溶液、三聚氰胺和生物质材料在90℃-95℃条件下反应的时间为25-40min。

本发明的方法首先是将固体甲醛与甲醛溶液加入到反应器中，然后加入一定量的三聚氰胺及生物质材料，开动搅拌，用30wt％的NaOH溶液调pH值至8.5，同时缓慢升温至90℃，保温反应一定时间后，降温出料即可。

本发明主要利用栲胶、木质素等生物质材料，改性三聚氰胺甲醛树脂。所获得的树脂具有贮存稳定性长的特点，同时也扩大了栲胶、木质素等生物质材料的应用领域。

本发明的优点是：

传统的制备三聚氰胺甲醛树脂的方法存在反应时间长、树脂粘度较低、树脂固含量低等缺点。而采用本发明方法，不但可大大减少反应时间，同时可获得高粘度、高固含量的树脂，且所制备的树脂贮存稳定性好，可应用不同的领域。

具体实施方式

实施例1

将52重量份数的固体甲醛、51重量份数的37wt％甲醛溶液、65重量份数的三聚氰胺、10重量份数的栲胶、10重量份数的尿素分别加入到三口瓶中，开动搅拌，用30wt％的NaOH溶液调pH值至8.5，同时缓慢升温至90℃，保温反应约30min后，当反应物粘度达到1000cp～10000cp后迅速降温出料即可。此配方固含量约84wt％。粘度最好控制在3000～4000cp。树脂的贮存稳定性可达到20天以上。

实施例2