一种羟化活化改性的酚醛树脂压敏胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及胶粘剂技术领域，更具体地说，本发明涉及一种羟化活化改性的酚醛树脂压敏胶及其制备方法。

背景技术

胶粘剂是指同质或异质物体表面连接用，具有应力分布连续，重量轻，或密封，多数工艺温度低等特点，胶接特别适用于不同材质、不同厚度、超薄规格和复杂构件的连接，胶接近代发展最快，应用行业极广，胶黏剂的分类方法很多，按应用方法可分为热固型、热熔型、室温固化型、压敏型等，按应用对象分为结构型、非构型或特种胶，接形态可分为水溶型、水乳型、溶剂型以及各种固态型等，合成化学工作者常喜欢将胶黏剂按粘料的化学成分来分类；

现有技术存在以下不足：现有胶粘剂的粘结力差，且粘结后刚性以及耐热性能差，生产成本高且不环保。

发明内容

本发明提供一种羟化活化改性的酚醛树脂压敏胶及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种羟化活化改性的酚醛树脂压敏胶，其中所使用的主料按重量份数计包括：环保树脂50-60份、氢氧化钠5-15份，所述辅料按重量份数计包括：甲醛5-10份、苯酚5-10份、碳酸钠溶液3-5份、酚醛树脂溶液1-3份、盐酸2-4份，乙醚5-10份，所述环保树脂与甲醛配比为1:1，所述碳酸钠溶液与酚醛树脂溶液的摩尔比为1.8:1。

优选的，其中所使用的主料按重量份数计包括：环保树脂50份、氢氧化钠5份，所述辅料按重量份数计包括：甲醛5份、苯酚5份、碳酸钠溶液3份、酚醛树脂溶液1份、盐酸2份，乙醚5份，所述环保树脂与甲醛配比为1:1，所述碳酸钠溶液与酚醛树脂溶液的摩尔比为1.8:1。

优选的，其中所使用的主料按重量份数计包括：环保树脂55份、氢氧化钠10份，所述辅料按重量份数计包括：甲醛7份、苯酚8份、碳酸钠溶液4份、酚醛树脂溶液2份、盐酸3份，乙醚7份，所述环保树脂与甲醛配比为1:1，所述碳酸钠溶液与酚醛树脂溶液的摩尔比为1.8:1。

优选的，其中所使用的主料按重量份数计包括：环保树脂60份、氢氧化钠15份，所述辅料按重量份数计包括：甲醛10份、苯酚10份、碳酸钠溶液5份、酚醛树脂溶液3份、盐酸4份，乙醚10份，所述环保树脂与甲醛配比为1:1，所述碳酸钠溶液与酚醛树脂溶液的摩尔比为1.8:1。

本发明还提供一种一种羟化活化改性的酚醛树脂压敏胶的制备方法，具体操作步骤为：

S1：环保树脂提取

玉米秸秆先通过粉碎机粉碎，粉碎后的玉米秸秆放入高压设备增压经高压提取，然后通过振动筛分机筛分环保树脂；

S2：环保树脂羟甲基反应

将环保树脂、氢氧化钠、水置于三颈瓶中，氢氧化钠用量为环保树脂质量的5-20％，搅拌使环保树脂充分溶解，混合后环保树脂溶液置于加热皿中加热，加热后的环保树脂溶液再次置于三颈瓶中，加入甲醛溶液并搅拌混合后沉淀反应，得到羟甲基化环保树脂溶液；

S3：羟甲基化环保树脂提取

羟甲基化环保树脂溶液置于三颈瓶中，滴加盐酸并混合析出固体，然后将析出固体的溶液放入离心机离心分离溶液和固体，分离处的固体置于水洗机水洗后，放入冷冻干燥机干燥得到羟甲基化环保树脂

S4：羟甲基化环保树脂酚醛树脂胶粘剂制备

羟甲基化环保树脂置于加热皿加热，加入氢氧化钠、苯酚及甲醛溶液，三颈瓶中搅拌混合，沉淀反应降至室温，混合液置于蒸馏设备去除多余的水，得到羟甲基化环保树脂酚醛树脂胶粘剂。

优选的，所述步骤S1中，环保树脂灰分含量为1.24％，振动筛分机的筛网目数为60目。

优选的，所述步骤S2中，氢氧化钠用量为环保树脂质量的15％，加热皿加热温度为70℃，甲醛溶液与环保树脂的质量比为1:1，沉淀反应的时间为1.5-2h。

优选的，所述步骤S3中，盐酸滴加量为1mol/L，离心机离心分离时间为1.5h，水洗机水洗时间为10min，冷冻干燥机的温度设置为﹣5℃。

优选的，所述步骤S4中，加热温度为80℃，沉淀反应的时间为4h，蒸馏设备的温度设置为40℃，羟甲基化环保树脂酚醛树脂胶粘剂胶粘性达到100-200MPA.S时出料。

本发明的技术效果和优点：

本发明采用羟化的方法活化环保树脂，对活化后的羟甲基化环保树脂进行红外光谱分析和定量测定，所制备的羟甲基环保树脂胶粘剂的胶粘性和固含量高，经羟甲基化后，环保树脂的羟值从由48.74mgKOH/g增加至207.89mgKOH/g，羟甲基环保树脂酚醛树脂胶合强度由0.72MPA增加至1.15MPA，该胶粘剂的生产成本低，节能环保，胶粘性大，耐热性能好。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明提供了一种羟化活化改性的酚醛树脂压敏胶，其中所使用的主料按重量份数计包括：环保树脂50-60份、氢氧化钠5-15份，所述辅料按重量份数计包括：甲醛5-10份、苯酚5-10份、碳酸钠溶液3-5份、酚醛树脂溶液1-3份、盐酸2-4份，乙醚5-10份，所述环保树脂与甲醛配比为1:1，所述碳酸钠溶液与酚醛树脂溶液的摩尔比为1.8:1。

优选的，其中所使用的主料按重量份数计包括：环保树脂50份、氢氧化钠5份，所述辅料按重量份数计包括：甲醛5份、苯酚5份、碳酸钠溶液3份、酚醛树脂溶液1份、盐酸2份，乙醚5份，所述环保树脂与甲醛配比为1:1，所述碳酸钠溶液与酚醛树脂溶液的摩尔比为1.8:1，通过该配比制成的羟甲基化环保树脂酚醛树脂胶粘剂胶粘性较低，颜色深度较浅。

本发明还提供一种一种羟化活化改性的酚醛树脂压敏胶的制备方法，具体操作步骤为：

S1：环保树脂提取

玉米秸秆先通过粉碎机粉碎，粉碎后的玉米秸秆放入高压设备增压经高压提取，然后通过振动筛分机筛分环保树脂；

S2：环保树脂羟甲基反应

将环保树脂、氢氧化钠、水置于三颈瓶中，氢氧化钠用量为环保树脂质量的5-20％，搅拌使环保树脂充分溶解，混合后环保树脂溶液置于加热皿中加热，加热后的环保树脂溶液再次置于三颈瓶中，加入甲醛溶液并搅拌混合后沉淀反应，得到羟甲基化环保树脂溶液；

S3：羟甲基化环保树脂提取

羟甲基化环保树脂溶液置于三颈瓶中，滴加盐酸并混合析出固体，然后将析出固体的溶液放入离心机离心分离溶液和固体，分离处的固体置于水洗机水洗后，放入冷冻干燥机干燥得到羟甲基化环保树脂

S4：羟甲基化环保树脂酚醛树脂胶粘剂制备

羟甲基化环保树脂置于加热皿加热，加入氢氧化钠、苯酚及甲醛溶液，三颈瓶中搅拌混合，沉淀反应降至室温，混合液置于蒸馏设备去除多余的水，得到羟甲基化环保树脂酚醛树脂胶粘剂，不管反应条件如何，羟甲基活化之后环保树脂的羟值都有了说明羟甲基改性之后环保树脂中引入了羟甲基，一定的情况下，随着反应温度的升高或反应时间的延长，在碳酸钠溶液的浓度和环保树脂甲醛比羟甲基环保树脂的羟值逐渐增大，且游离醛含量逐渐降低，升高反应温度或延长反应时间有利于该反应的进行，羟甲基化改性后，环保树脂羟值有了明显提高。

优选的，所述步骤S1中，环保树脂灰分含量为1.24％，振动筛分机的筛网目数为60目。

优选的，所述步骤S2中，氢氧化钠用量为环保树脂质量的15％，加热皿加热温度为70℃，甲醛溶液与环保树脂的质量比为1:1，沉淀反应的时间为1.5-2h。

优选的，所述步骤S3中，盐酸滴加量为1mol/L，离心机离心分离时间为1.5h，水洗机水洗时间为10min，冷冻干燥机的温度设置为﹣5℃。

优选的，所述步骤S4中，加热温度为80℃，沉淀反应的时间为4h，蒸馏设备的温度设置为40℃，羟甲基化环保树脂酚醛树脂胶粘剂胶粘性达到100-200MPA.S时出料。

实施例2

本发明提供了一种羟化活化改性的酚醛树脂压敏胶，其中所使用的主料按重量份数计包括：环保树脂50-60份、氢氧化钠5-15份，所述辅料按重量份数计包括：甲醛5-10份、苯酚5-10份、碳酸钠溶液3-5份、酚醛树脂溶液1-3份、盐酸2-4份，乙醚5-10份，所述环保树脂与甲醛配比为1:1，所述碳酸钠溶液与酚醛树脂溶液的摩尔比为1.8:1。

优选的，其中所使用的主料按重量份数计包括：环保树脂55份、氢氧化钠10份，所述辅料按重量份数计包括：甲醛7份、苯酚8份、碳酸钠溶液4份、酚醛树脂溶液2份、盐酸3份，乙醚7份，所述环保树脂与甲醛配比为1:1，所述碳酸钠溶液与酚醛树脂溶液的摩尔比为1.8:1，通过该配比制成的羟甲基化环保树脂酚醛树脂胶粘剂胶粘性大，颜色适中，成本适中。

本发明还提供一种一种羟化活化改性的酚醛树脂压敏胶的制备方法，具体操作步骤为：

S1：环保树脂提取

玉米秸秆先通过粉碎机粉碎，粉碎后的玉米秸秆放入高压设备增压经高压提取，然后通过振动筛分机筛分环保树脂；

S2：环保树脂羟甲基反应

将环保树脂、氢氧化钠、水置于三颈瓶中，氢氧化钠用量为环保树脂质量的5-20％，搅拌使环保树脂充分溶解，混合后环保树脂溶液置于加热皿中加热，加热后的环保树脂溶液再次置于三颈瓶中，加入甲醛溶液并搅拌混合后沉淀反应，得到羟甲基化环保树脂溶液；

S3：羟甲基化环保树脂提取

羟甲基化环保树脂溶液置于三颈瓶中，滴加盐酸并混合析出固体，然后将析出固体的溶液放入离心机离心分离溶液和固体，分离处的固体置于水洗机水洗后，放入冷冻干燥机干燥得到羟甲基化环保树脂

S4：羟甲基化环保树脂酚醛树脂胶粘剂制备

羟甲基化环保树脂置于加热皿加热，加入氢氧化钠、苯酚及甲醛溶液，三颈瓶中搅拌混合，沉淀反应降至室温，混合液置于蒸馏设备去除多余的水，得到羟甲基化环保树脂酚醛树脂胶粘剂，不管反应条件如何，羟甲基活化之后环保树脂的羟值都有了说明羟甲基改性之后环保树脂中引入了羟甲基，一定的情况下，随着反应温度的升高或反应时间的延长，在碳酸钠溶液的浓度和环保树脂甲醛比羟甲基环保树脂的羟值逐渐增大，且游离醛含量逐渐降低，升高反应温度或延长反应时间有利于该反应的进行，羟甲基化改性后，环保树脂羟值有了明显提高。

优选的，所述步骤S1中，环保树脂灰分含量为1.24％，振动筛分机的筛网目数为60目。

优选的，所述步骤S2中，氢氧化钠用量为环保树脂质量的15％，加热皿加热温度为70℃，甲醛溶液与环保树脂的质量比为1:1，沉淀反应的时间为1.5-2h。

优选的，所述步骤S3中，盐酸滴加量为1mol/L，离心机离心分离时间为1.5h，水洗机水洗时间为10min，冷冻干燥机的温度设置为﹣5℃。

优选的，所述步骤S4中，加热温度为80℃，沉淀反应的时间为4h，蒸馏设备的温度设置为40℃，羟甲基化环保树脂酚醛树脂胶粘剂胶粘性达到100-200MPA.S时出料。

实施例3

本发明提供了一种羟化活化改性的酚醛树脂压敏胶，其中所使用的主料按重量份数计包括：环保树脂50-60份、氢氧化钠5-15份，所述辅料按重量份数计包括：甲醛5-10份、苯酚5-10份、碳酸钠溶液3-5份、酚醛树脂溶液1-3份、盐酸2-4份，乙醚5-10份，所述环保树脂与甲醛配比为1:1，所述碳酸钠溶液与酚醛树脂溶液的摩尔比为1.8:1。

优选的，其中所使用的主料按重量份数计包括：环保树脂60份、氢氧化钠15份，所述辅料按重量份数计包括：甲醛10份、苯酚10份、碳酸钠溶液5份、酚醛树脂溶液3份、盐酸4份，乙醚10份，所述环保树脂与甲醛配比为1:1，所述碳酸钠溶液与酚醛树脂溶液的摩尔比为1.8:1，通过该配比制成的羟甲基化环保树脂酚醛树脂胶粘剂胶粘性差，颜色过深，成本较高。

本发明还提供一种一种羟化活化改性的酚醛树脂压敏胶的制备方法，具体操作步骤为：

S1：环保树脂提取

玉米秸秆先通过粉碎机粉碎，粉碎后的玉米秸秆放入高压设备增压经高压提取，然后通过振动筛分机筛分环保树脂；

S2：环保树脂羟甲基反应

将环保树脂、氢氧化钠、水置于三颈瓶中，氢氧化钠用量为环保树脂质量的5-20％，搅拌使环保树脂充分溶解，混合后环保树脂溶液置于加热皿中加热，加热后的环保树脂溶液再次置于三颈瓶中，加入甲醛溶液并搅拌混合后沉淀反应，得到羟甲基化环保树脂溶液；

S3：羟甲基化环保树脂提取

羟甲基化环保树脂溶液置于三颈瓶中，滴加盐酸并混合析出固体，然后将析出固体的溶液放入离心机离心分离溶液和固体，分离处的固体置于水洗机水洗后，放入冷冻干燥机干燥得到羟甲基化环保树脂

S4：羟甲基化环保树脂酚醛树脂胶粘剂制备

羟甲基化环保树脂置于加热皿加热，加入氢氧化钠、苯酚及甲醛溶液，三颈瓶中搅拌混合，沉淀反应降至室温，混合液置于蒸馏设备去除多余的水，得到羟甲基化环保树脂酚醛树脂胶粘剂，不管反应条件如何，羟甲基活化之后环保树脂的羟值都有了说明羟甲基改性之后环保树脂中引入了羟甲基，一定的情况下，随着反应温度的升高或反应时间的延长，在碳酸钠溶液的浓度和环保树脂甲醛比羟甲基环保树脂的羟值逐渐增大，且游离醛含量逐渐降低，升高反应温度或延长反应时间有利于该反应的进行，羟甲基化改性后，环保树脂羟值有了明显提高。

优选的，所述步骤S1中，环保树脂灰分含量为1.24％，振动筛分机的筛网目数为60目。

优选的，所述步骤S2中，氢氧化钠用量为环保树脂质量的15％，加热皿加热温度为70℃，甲醛溶液与环保树脂的质量比为1:1，沉淀反应的时间为1.5-2h。

优选的，所述步骤S3中，盐酸滴加量为1mol/L，离心机离心分离时间为1.5h，水洗机水洗时间为10min，冷冻干燥机的温度设置为﹣5℃。

优选的，所述步骤S4中，加热温度为80℃，沉淀反应的时间为4h，蒸馏设备的温度设置为40℃，羟甲基化环保树脂酚醛树脂胶粘剂胶粘性达到100-200MPA.S时出料。

实施例4

在碳酸钠溶液性条件下将部分苯酚或甲醛用于增活环保树脂，对活化后的酚化环保树脂及羟甲基化环保树脂进行红外和定量分析，酚化及羟甲基化分别将苯酚或甲醛引入环保树脂结构中，游离甲醛含量偏高，酚化活化对于酚醛树脂胶粘剂胶合强度的提升不明显，羟甲基化后环保树脂的羟值由48.74mgKOH/g增加至207.89mgKOH/g，环保树脂酚醛树脂胶粘剂的胶合强度由0.72MPA最高增加至1.15MPA，因此相对于秸秆环保树脂来说，羟甲基化是提高环保树脂酚醛树脂胶粘剂胶合强度更为有效的手段。

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。