專利名稱：落葉松單寧膠粘劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及粘合劑領域，更確切地說，涉及落葉松單寧膠粘劑，其用途主要是作為木材膠粘劑，尤其適用于人造板的生產。
現在的木材膠粘劑產品主要有兩大類。一類是脲醛型樹脂膠，這類膠粘劑不防水，尤其是用其加工的膠合板等很容易因受潮而開裂，嚴重地影響膠合板的壽命。另一類是酚醛型樹脂膠，這類膠粘劑可以防水，但原料成本較高，價格昂貴。
本發明的目的是要提供一種防水性能好，粘結力強，耐老化，而且原料易得，生產工藝簡單，價格低廉，適合以工業規模大量生產的木材加工用膠粘劑。
本發明人經過調查研究得知，在我國市面上出售的落葉松栲膠是一種由落葉松樹皮作原料，經過水浸提取、濃縮、干燥等步驟制成的粒狀或粉末狀產品，其中含有50質量％以上的單寧，這種單寧主要是多聚原花青定(Polymeric procyanidin)，屬于多元酚中的一種《孫達旺編著，植物單寧化學，中國林業出版社，pp130-210374-375；423-425，(1992)》。本發明人經過長期實驗研究，使用我國特產的落葉松栲膠與苯酚、甲醛等為主要原料，利用單寧-苯酚-甲醛共聚反應和以堿金屬氫氧化物催化的方法制成了一種樹脂型落葉松單寧膠粘劑，這種膠粘劑的粘結力強，防水性能好，耐老化，完全可以取代傳統的酚醛樹脂用于制造室外級膠合板、刨花板、纖維板、層壓板等高附加值產品。所用施膠方法與熱壓工藝條件與酚醛樹脂相同。經過測定，質量完全符合國家標準。由于該研究結果，從而完成了本發明。
從而，本發明提供了一種落葉松單寧膠粘劑，其特征在于，它由下述方法制成(1)原料配方成分 重量份落葉松栲膠(單寧≥50質量％) 18-25苯酚 10-20甲醛(37質量％) 10-35堿金屬氫氧化物(40-60質量％水溶液 3-25水 15-25(2)操作步驟將配方中苯酚的全部及甲醛的50-70％投入反應釜中，攪拌均勻，在攪拌下加入配方中堿金屬氧氧化物水溶液總量的50-60％，升溫至80-100℃，在此溫度下回流反應45-90分鐘，加入水并將反應混合物溫度降低至50-70℃，加入全部栲膠及其余的堿金屬氫氧化物水溶液，再升溫至80-100℃，在此溫度下回流反應2.5-3.5小時，再加入其余的甲醛，在80-100℃下繼續反應，當反應物料粘度達到200-800厘泊(25℃)時迅速降溫至20℃-40℃，放出產品樹脂。
在上述的配方中，落葉松栲膠中的單寧成分應不低于50質量％，否則所獲產品的性能不夠好。優選為單寧≥58質量％。其中甲醛的濃度沒有特殊限制，其中標明的37質量％只是一般工業甲醛的濃度，但其濃度稍高或稍低也是可以的，只要換算為37質量％的濃度后符合配方中的比例范圍即可。另外，在上述配方中，栲膠與苯酚的質量比，優選為5∶5-7∶3。甲醛溶液(按37質量％計)對栲膠、苯酚二者的總質量之比優選為3∶10-11∶10。堿金屬氫氧化物可以是KOH、NaOH、LiOH中的任一種或多種的混合物，其中優選為NaOH。其濃度優選為50質量％水溶液。堿金屬氫化物水溶液(按50質量％計)對栲膠、苯酚二者的總質量之比優選為1∶10-6∶10。
在上述對本發明產品的制造方法中，也可以采用下列變化方案(1)配方與上述配方相同；(2)操作步驟將苯酚、栲膠、水、堿金屬氫氧化物水溶液一次性加入反應釜，攪拌均勻，然后加入甲醛的50-70％，升溫至80-100℃，在此溫度下回流反應45-90分鐘，將反應溫度降低至50-70℃，加入其余的甲醛，再升溫至80-100℃，繼續反應，當反應物料粘度達到200-800厘泊(25℃)時迅速降溫至20℃-40℃，放出產品樹脂。
另外，本發明還提供了本發明的落葉松單寧膠粘劑在制造膠合板，刨花板、纖維板，層壓板方面的用途。其施膠方法與熱壓工藝條件與酚醛樹脂相同。
與現有技術的類似產品酚醛樹脂相比，本發明的落葉松單寧膠粘劑同時具有防水性能好，粘結力強，耐老化，原料易得，價格低廉得多等優點。
下面舉出實施例以進一步解釋本發明。
實施例11、原料配方成分 質量(kg)落葉松栲膠(單寧≥58質量％) 223苯酚 135甲醛(37質量％) 230氫氧化鈉水溶液(50質量％) 193水 219合計 10002、操作步驟使用1m3的反應釜。將苯酚135kg和甲醛138kg投入反應釜中，攪拌均勻，在攪拌下加入氫氧化鈉水溶液108kg，升溫至90℃，在此溫度下回流反應1小時，加入水219kg，溫度降低至50℃，加入栲膠223kg和其余的氫氧化鈉水溶液85kg，并再將溫度提高到90℃，在此溫度下回流反應3小時，再加入其余的甲醛92kg，在90℃下保持20分鐘，此時取樣測得的粘度為500厘泊(25℃)，用冷水夾套將溫度迅速降低至25℃，放出樹脂，共獲得樹脂產品994kg。
經測定，產品的各項技術指標如下
固體含量(質量％)48密度(g/cm3)1.20粘度(厘泊) 500PH值11游離苯酚(質量％)＜1.5堿度(質量％)4可被溴化物(質量％) 15游離甲醛(質量％)＜0.2保質貯存期(天) ＞90(25℃)實施例21、配方同實施例12、操作步驟使用1m3的反應釜。將苯酚135kg、栲膠223kg、水219kg、氫氧化鈉水溶液(50重量％)193kg一次性加入反應釜，攪拌均勻然后加入甲醛(37質量％)161kg(占甲醛總量的70％)，升溫至90℃。在此溫度下回流反應1小時，然后降溫至70℃，再加入其余的甲醛69kg，再升溫至90℃，繼續回流反應15分鐘，此時取樣測得的粘度為550厘泊(25℃)，用冷水夾套將溫度迅速降低至25℃，放出樹脂，共獲得樹脂995kg。經測定，產品的各項指標均符合國家標準，但比實施例1稍差。
下面舉出應用例來解釋本發明產品的實際應用效果。
應用例1以實施例1制得的落葉松單寧膠粘劑用于制造3層樺木膠合板。工藝條件為單板厚度1.1-1.2mm，施膠后陳化時間30mim，熱壓壓力1.3MPa，溫度130℃，時間5min。所獲產品膠合板的膠合強度1.5MPa，木破率90％。完全符合國家標準對室外級膠合板的要求。
上面舉出了制造本發明產品的較佳實施例和應用例，然而這些實施例和應用例不能作為對本發明的限制，本領域的技術人員在本發明的精神實質和權利要求所限定的范圍內仍可作出許多變化方案，然而所有這些方案均應被認為屬于本發明的范圍。
權利要求
1.落葉松單寧膠粘劑，其特征在于，它由下述方法制成(1)原料配方成分重量份落葉松栲膠(單寧≥質量50％) 18-25苯酚10-20甲醛(37質量％) 10-35堿金屬氫氧化物(40-60質量％水溶液) 3-25水 15-25(2)操作步驟將配方中苯酚的全部及甲醛的50-70％投入反應釜中，攪拌均勻，在攪拌下加入配方中堿金屬氧氧化物水溶液總量的50-60％，升溫至80-100℃，在此溫度下回流反應45-90分鐘，加入水并將反應混合物溫度降低至50-70℃，加入全部栲膠及其余的堿金屬氧氧化物水溶液，再升溫至80-100℃，在此溫度下回流反應2.5-3.5小時，再加入其余的甲醛，在80-100℃下繼續反應，當反應物料粘度達到200-800厘泊(25℃)時迅速降溫至20℃-40℃，放出產品樹脂。
2.如權利要求1的落葉松單寧膠粘劑，其特征在于，其配方中栲膠與苯酚的質量比為5∶5-7∶3。
3.如權利要求1的落葉松單寧膠粘劑，其特征在于，其配方中的甲醛溶液(按37質量％計)對栲膠、苯酚二者的總質量之比為3∶10-11∶10。
4.如權利要求1的落葉松單寧膠粘劑，其特征在于，其配方中的堿金屬氫氧化物為氫氧化鈉，其用量(按50質量％計)對栲膠、苯酚二者的總質量之比為1∶10-6∶10。
5.權利要求1的落葉松單寧膠粘劑在制造膠合板、刨花板、纖維板、層壓板方面的用途。
全文摘要
落葉松單寧膠粘劑，以落葉松栲膠、苯酚、甲醛、堿溶液、水為原料，在加溫到80-100℃下反應至粘度達到200-800厘泊(25℃)時即獲成品。該產品的主要原料落葉松栲膠為我國特產，價格低廉。該膠粘劑的生產工藝簡單，適合工業化大量生產。該產品主要用于制造膠合板、刨花板、纖維板、層壓板等高附加值木材制品。
文檔編號C08G8/00GK1120572SQ9510535
公開日1996年4月17日 申請日期1995年5月26日 優先權日1995年5月26日
發明者孫達旺, 焦世任 申請人:內蒙古牙克石木材加工栲膠聯合廠