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      木質(zhì)素巖棉酚醛樹脂粘結(jié)劑及其制備和使用方法

      文檔序號:3688062閱讀:796來源:國知局
      木質(zhì)素巖棉酚醛樹脂粘結(jié)劑及其制備和使用方法
      【專利摘要】一種木質(zhì)素巖棉酚醛樹脂粘結(jié)劑及其制備和使用方法,該膠粘劑包括A、B、C三組分;A組分的原料按重量份配比如下:木質(zhì)素巖棉酚醛樹脂100份;氨水40~60份;精濾水180~220份;偶聯(lián)劑0.4~0.8份;所述B組分的原料按重量份配比如下:防塵油100份;精濾水180~220份;所述C組分的原料按重量份配比如下:憎水劑100份;精濾水180~220份。本發(fā)明的木質(zhì)素巖棉酚醛樹脂粘結(jié)劑具有較長的儲存穩(wěn)定性,優(yōu)異的防水性能和粘接性能,并能夠使巖棉制品具有較高的強(qiáng)度和韌性,可廣泛應(yīng)用于巖棉保溫防火材料的生產(chǎn)。
      【專利說明】木質(zhì)素巖棉酚醛樹脂粘結(jié)劑及其制備和使用方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明涉及一種酚醛樹脂粘結(jié)劑,以及它的制備方法和在巖棉保溫防火材料中的應(yīng)用。
      【背景技術(shù)】
      [0002]巖棉是采用天然礦石為主要原料,經(jīng)高溫融熔、離心噴吹、集棉等工藝過程而制成的纖維狀松散材料,直接使用將對施工帶來困難,同時(shí)直接使用松散狀巖棉時(shí),其絕熱及憎水性能指標(biāo)下降,因此國內(nèi)外均在巖棉成纖過程中噴入適量霧化的酚醛樹脂粘結(jié)劑加熱固化定型。[0003]酚醛樹脂粘結(jié)劑的質(zhì)量對巖棉制品質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響,同時(shí)酚醛樹脂粘結(jié)劑的生產(chǎn)成本所占巖棉制品生產(chǎn)成本比例較高,因此提高膠粘劑的質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本成為巖棉制品生產(chǎn)至關(guān)重要的工藝環(huán)節(jié)之一。采用擺錘三圍打折工藝生產(chǎn)低密度巖棉制品,以及高密度、高硬度、高強(qiáng)度巖棉制品時(shí),酚醛樹脂粘結(jié)劑自身質(zhì)量尤為重要。
      [0004]現(xiàn)有應(yīng)用于巖棉制備的酚醛樹脂粘結(jié)劑存在長期貯存穩(wěn)定性差、強(qiáng)度低、韌性差的缺陷。所制備的巖棉制品絕熱與憎水性能不佳。
      [0005]現(xiàn)有木質(zhì)素改性酚醛樹脂合成工藝存在以下缺陷:
      [0006]1、由于木質(zhì)素較低的活性使酚醛樹脂粘結(jié)劑的游離甲醛含量偏高,粘結(jié)強(qiáng)度偏低,木質(zhì)素較高的相對分子質(zhì)量使酚醛樹脂粘結(jié)劑的黏度升高影響使用效果。
      [0007]2、通常多數(shù)采用氫氧化鋇催化劑和37%的硫酸中和,長期接觸空氣易吸收空氣中的CO2而部分變成碳酸鋇,樹脂合成過程中通過硫酸中和來調(diào)節(jié)pH值,易產(chǎn)生硫酸鋇,沉淀于酚醛樹脂中形成不可溶解的鹽,降低了酚醛樹脂中的固含量.采用氫氧化鋇催化劑無法保證尿素在反應(yīng)溫度60~70°C時(shí)與甲醛充分反應(yīng)生成脲醛,尿素大部分溶解到樹脂中去了,隨環(huán)境溫度降低尿素又被大量析出來,影響了樹脂中的固含量大小.這種微細(xì)沉淀物對霧化施膠過程中堵塞粘結(jié)劑噴嘴,影響巖棉纖維中含有酚醛樹脂粘結(jié)劑有機(jī)物含量分布的均勻性及產(chǎn)生“花棉”現(xiàn)象。
      [0008]3、原有工藝條件是將尿素一次性投料方式進(jìn)行生產(chǎn)時(shí),不僅對尿素充分快速溶解產(chǎn)生影響,且易產(chǎn)生樹脂棉氈對固化爐鏈板等工藝設(shè)備的熱態(tài)粘連。
      [0009]4、有少部分采用氫氧化鈉作為催化劑,氫氧化鈉為強(qiáng)堿催化劑,采用此類催化劑反應(yīng)劇烈,通過縮短反應(yīng)時(shí)間,減少氫氧化鈉用量降低生產(chǎn)成本,該反應(yīng)介質(zhì)PH值為10~11,堿性較強(qiáng)介質(zhì)對巖棉纖維(呈弱酸性)的硅酸鹽骨架形成一定的腐蝕環(huán)境,在高溫高濕的條件下巖棉制品后期強(qiáng)度會有所衰減,纖維結(jié)構(gòu)呈脆性發(fā)生斷裂,巖棉耐久性受到影響.堿性較強(qiáng)且很難進(jìn)行中和呈中性,在中和過程中樹脂不易水溶或產(chǎn)生凝膠.氫氧化鈉的強(qiáng)堿性會對膠的耐水性、介電性及膠接強(qiáng)度等產(chǎn)生不良影響。氫氧化鈉的催化機(jī)理可能是天生螯合環(huán),即可能天生了一種鈉-甲醛絡(luò)合物或甲醛-酚鈉絡(luò)合物。
      [0010]5、木質(zhì)素改性巖棉酚醛樹脂、氨水、精濾水、硅烷偶聯(lián)劑、憎水劑、防塵油同時(shí)混合時(shí)相融性較差:硅烷水解速度與PH值有關(guān),中性最慢,偏酸、偏堿都較快,酚醛樹脂呈弱堿性,KH550氨基硅烷因具堿性不必調(diào)節(jié)pH值,水解后不宜久存,最好現(xiàn)配現(xiàn)用,配制時(shí)間長易出現(xiàn)較多的絮狀物懸浮在混合液中,環(huán)境溫度較低時(shí)防塵油呈膏狀漂浮在混合液表面,膏狀物粘覆在粘結(jié)劑流量計(jì)傳感器上影響計(jì)量精度,絮狀物易堵塞混合灌管道影響粘結(jié)劑施膠霧化效果。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0011]本發(fā)明提供一種木質(zhì)素巖棉酚醛樹脂粘結(jié)劑及其制備和使用方法,要解決現(xiàn)有酚醛樹脂粘結(jié)劑不穩(wěn)定、粘結(jié)性能差、強(qiáng)度低、韌性差的技術(shù)問題,以及制備的巖棉制品絕熱、力學(xué)性能差與憎水性能不佳的技術(shù)難題。
      [0012]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
      [0013]這種木質(zhì)素巖棉酚醛樹脂粘結(jié)劑,其特征在于:包括A、B、C三組分;
      [0014]所述A組分的原料按重量份配比如下:
      [0015]
      【權(quán)利要求】
      1.一種木質(zhì)素巖棉酚醛樹脂粘結(jié)劑,其特征在于:包括A、B、C三組分; 所述A組分的原料按重量份配比如下: 木質(zhì)素改性巖棉酚醛樹脂 100份; 氨水40~60份; 精濾水180~220份; 偶聯(lián)劑0.4~0.8份; 所述木質(zhì)素改性巖棉酚醛樹脂的原料按重量份配比如下: 苯酚100份; 甲醛水溶液 220~270份; 木質(zhì)素1~10份; 催化劑2~8份; 尿素20~40份; 所述B組分的原料按重量份配比如下: 防塵油100份; 精濾水180~220份; 所述C組分的原料按重量份配比如下: 憎水劑100份; 精濾水180~220份。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木質(zhì)素巖棉酚醛樹脂粘結(jié)劑,其特征在于:所述氨水的重量百分比濃度為20~25%。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木質(zhì)素巖棉酚醛樹脂粘結(jié)劑,其特征在于:所述甲醛水溶液的重量百分比濃度為37~55%。
      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木質(zhì)素巖棉酚醛樹脂粘結(jié)劑,其特征在于:所述木質(zhì)素的分子量超過1000。
      5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木質(zhì)素巖棉酚醛樹脂粘結(jié)劑,其特征在于:所述催化劑為Na2CO3^NaOH, W MW1、三乙胺的其中一種或一種以上的混合物。
      6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木質(zhì)素巖棉酚醛樹脂粘結(jié)劑,其特征在于:所述偶聯(lián)劑為KH550。
      7.—種如權(quán)利要求1~6任意一項(xiàng)所述木質(zhì)素巖棉酚醛樹脂粘結(jié)劑的制備方法,其特征在于: 所述A組分的制備步驟如下: 步驟一,制備木質(zhì)素改性巖棉酚醛樹脂; a、按重量份配比將苯酚、甲醛水溶液及占重量百分比30%~40%的尿素一起加入反應(yīng)釜中,邊攪拌邊緩慢加入木質(zhì)素,溫度保持在40~60°C,攪拌40~80分鐘; b、加入催化劑,控溫至60~70°C,保溫1~3小時(shí)后停止反應(yīng),根據(jù)游離醛含量加入余下的尿素,溫度控制在50°C以內(nèi),待尿素完全溶解,再測游離醛含量,達(dá)到要求繼續(xù)冷卻; C、調(diào)整pH值為8.0~8.5,粘度為2~5泊后,繼續(xù)冷卻約到25°C時(shí)放料,即得到木質(zhì)素改性巖棉酚醛樹脂; 步驟二,按重量份配比將木質(zhì)素改性巖棉酚醛樹脂、氨水、精濾水按先后順序分別加入1#混合灌中并開始攪拌混合,邊攪拌邊緩慢加入偶聯(lián)劑即用即配,溫度保持在15~25°C,攪拌10~20分鐘后即可; 所述B組分的制備步驟如下: 按配比將防塵油和精濾水加入2#混合灌中混合,溫度保持在25~35°C,攪拌10~20分鐘即可; 所述C組分的制備步驟如下: 按配比將憎水劑和精濾水加入3#混合灌中混合,溫度保持在15~25°C,攪拌10~20分鐘即可。
      8.—種如權(quán)利要求1~6任意一項(xiàng)所述木質(zhì)素巖棉酚醛樹脂粘結(jié)劑的使用方法,其特征在于:天然礦石經(jīng)沖天爐熔化,采用四輥離心機(jī)高速離心成纖之后,將木質(zhì)素巖棉酚醛樹脂粘結(jié)劑的A、B、C三組分按照重量比10 0: (2.5~3): (1.5~2)混合,根據(jù)所生產(chǎn)巖棉制品不同的技術(shù)要求及固化爐固化能力大小,配制成不同濃度的木質(zhì)素巖酚醛樹脂粘結(jié)劑,選用合適的流量大小,對絲狀纖維進(jìn)行噴膠作業(yè),噴膠后的絲狀纖維通過捕集帶用擺錘法鋪在傳送帶上,由傳送帶集中輸出,然后經(jīng)固化爐固化成型。
      【文檔編號】C08G14/08GK103911104SQ201410004823
      【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年1月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月6日
      【發(fā)明者】居世寶, 曹友, 王世錚 申請人:河北金源建材科技有限公司
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