本發(fā)明涉及一種耐水抗老化改性脲醛樹脂的制備方法，屬于脲醛樹脂制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

脲醛樹脂又稱脲甲醛樹脂，是尿素與甲醛在催化劑，堿性或酸性催化劑作用下，縮聚成初期脲醛樹脂，然后再在固化劑或助劑作用下，形成不溶、不熔的末期熱固性樹脂。固化后的脲醛樹脂顏色比酚醛樹脂淺，呈半透明狀，耐弱酸、弱堿，絕緣性能好，耐磨性極佳，價(jià)格便宜，它是膠粘劑中用量最大的品種，特別是在木材加工業(yè)各種人造板的制造中，脲醛樹脂及其改性產(chǎn)品占膠粘劑總用量的90%左右。然而，存在遇強(qiáng)酸、強(qiáng)堿易分解，耐候性較差，初粘差、收縮大、脆性大、不耐水、易老化的問題，雖然脲醛樹脂在加熱或室溫下也能固化，但固化時(shí)間長，固化不完全，必須對(duì)其進(jìn)行改性，提高性能，擴(kuò)大應(yīng)用。

脲醛樹脂是國內(nèi)外木材工業(yè)的主要粘合劑，由于它膠合強(qiáng)度高、固化快、操作性好、生產(chǎn)成本低、原料豐富易得等一系列優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。但是脲醛樹脂的耐候性較差、不耐水、易老化的問題極大的限制了其在各方面的應(yīng)用。因此，發(fā)明出一種耐水抗老化的改性脲醛樹脂可以極大拓寬脲醛樹脂的應(yīng)用范圍，具有極佳的研究前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題，針對(duì)目前脲醛樹脂存在耐候性較差、不耐水、易老化的缺陷，提供了一種煮熱豆?jié){，冷卻提取油皮，將蒙脫土和桃膠共混包覆，在牛油果和花生發(fā)酵液的作用下將油皮、蒙脫土與脲醛樹脂偶聯(lián)反應(yīng)，最終制得耐水抗老化脲醛樹脂的方法。本發(fā)明利用豆?jié){中的脂肪顆粒受冷上浮得到豆脂油皮，在發(fā)酵液中微生物的作用下使油脂分解，增加脲醛樹脂基體中的疏水性酯基基團(tuán)數(shù)量，提高了樹脂的耐水性，再利用蒙脫土的紫外線屏蔽功能，首先用桃膠對(duì)其包覆，增加蒙脫土和樹脂基體的界面相容性，在偶聯(lián)劑的作用下?lián)诫s入樹脂中，最終的改性脲醛樹脂，使其抗老化性能明顯提高。本發(fā)明制得的耐水抗老化脲醛樹脂具有極佳的耐水性和抗老化性能，具有廣闊的應(yīng)用前景。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

（1）選取顆粒飽滿的黃豆篩去灰塵雜質(zhì)，放入脫皮機(jī)中粉碎去皮，用吹風(fēng)機(jī)將外皮吹凈，將去皮的黃豆放入木桶中，加水直至黃豆完全被水浸沒，靜置浸泡7～9h，將浸泡后的黃豆和水按質(zhì)量比為1:10混合后倒入石磨磨漿，收集漿汁；

（2）將上述收集的漿汁過濾去除濾渣，得到濾液，即為豆?jié){，將得到的豆?jié){加熱煮沸，待煮沸后的豆?jié){冷卻至70～80℃后將其沖入陶瓷罐中，靜置10～15min后熱豆?jié){冷卻，豆?jié){中的脂肪顆粒上浮，形成致密油皮，用鑷子夾出油皮，備用；

（3）稱取蒙脫土放入納米研磨機(jī)中研磨2～3h后過500目篩，得到蒙脫土粉末，將所得蒙脫土粉末和桃膠按質(zhì)量比為2:1混合后，再加入兩者總質(zhì)量8～10倍的去離子水，加熱升溫至70～80℃攪拌混合20～30min得到混合液，再將混合液移入蒸餾瓶中，繼續(xù)加熱至95～100℃，蒸餾去除水分，得到桃膠包覆的蒙脫土粉末，備用；

（4）取等質(zhì)量的牛油果和花生放入組織粉碎機(jī)中粉碎后置于陶瓷罐中，向罐中加水直至將兩者粉碎物完全浸沒，得到發(fā)酵底液，再向發(fā)酵底液中加入其總質(zhì)量0.2%的乳微桿菌菌種，在30～40℃下保溫發(fā)酵10～12天，發(fā)酵結(jié)束后過濾分離得到濾液，即混合發(fā)酵液；

（5）按質(zhì)量比為50:1將脲醛樹脂和步驟（3）備用桃膠包覆的蒙脫土粉末混合后裝入反應(yīng)釜中，再向反應(yīng)釜中加入脲醛樹脂質(zhì)量5%的上述混合發(fā)酵液，在60～70℃下攪拌混合1～2h，得到預(yù)處理樹脂；

（6）將上述預(yù)處理樹脂和步驟（2）備用的油皮以及胰蛋白酶按質(zhì)量比為500:10:1混合后裝入陶瓷罐中，在30～40℃下保溫反應(yīng)6～8h后將反應(yīng)物移入反應(yīng)釜，再向反應(yīng)釜中加入反應(yīng)物總質(zhì)量1～3%的硅烷偶聯(lián)劑KH550，升溫至40～50℃繼續(xù)攪拌反應(yīng)2～3h，反應(yīng)結(jié)束后出料并移入真空干燥箱中干燥去除水分，即得耐水抗老化脲醛樹脂。

本發(fā)明的應(yīng)用方法：按重量份數(shù)計(jì)，將10～15份本發(fā)明制得的耐水抗老化脲醛樹脂、30～40份木粉、20～30份紙漿、0.5～0.8份固化劑、3～5份潤滑劑、3～5份硫脲混合后干燥粉碎，得到脲醛壓塑粉，將壓塑粉倒入不銹鋼模具中，在140～150℃下以25～35MPa的壓力熱壓10～15min后拆模即得脲醛塑料制品，經(jīng)檢測(cè)本發(fā)明脲醛樹脂制得的塑料制品使用壽命比傳統(tǒng)脲醛樹脂塑料制品延長了2～3年，抗老化性極佳，用本發(fā)明脲醛樹脂粘合制得的試件在90～100℃的恒溫水浴鍋中蒸煮10～12h后，膠合強(qiáng)度可達(dá)1.6～1.8MPa，具有優(yōu)異的耐水性，應(yīng)用領(lǐng)域廣闊。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）本發(fā)明制得的耐水抗老化脲醛樹脂制備原料易得，制備步驟簡(jiǎn)單易操作，成本低廉；

（2）本發(fā)明制得的耐水抗老化脲醛樹脂具有極佳的耐水性，用本發(fā)明脲醛樹脂粘合制得的試件在80～100℃的恒溫水浴鍋中蒸煮8～10h后，膠合強(qiáng)度可達(dá)1.7～2.0MPa；

（3）本發(fā)明脲醛樹脂制得的塑料制品使用壽命比傳統(tǒng)脲醛樹脂塑料制品延長了2～3年，抗老化性極佳。

具體實(shí)施方式

選取顆粒飽滿的黃豆篩去灰塵雜質(zhì)，放入脫皮機(jī)中粉碎去皮，用吹風(fēng)機(jī)將外皮吹凈，將去皮的黃豆放入木桶中，加水直至黃豆完全被水浸沒，靜置浸泡7～9h，將浸泡后的黃豆和水按質(zhì)量比為1:10混合后倒入石磨磨漿，收集漿汁；將上述收集的漿汁過濾去除濾渣，得到濾液，即為豆?jié){，將得到的豆?jié){加熱煮沸，待煮沸后的豆?jié){冷卻至70～80℃后將其沖入陶瓷罐中，靜置10～15min后熱豆?jié){冷卻，豆?jié){中的脂肪顆粒上浮，形成致密油皮，用鑷子夾出油皮，備用；稱取蒙脫土放入納米研磨機(jī)中研磨2～3h后過500目篩，得到蒙脫土粉末，將所得蒙脫土粉末和桃膠按質(zhì)量比為2:1混合后，再加入兩者總質(zhì)量8～10倍的去離子水，加熱升溫至70～80℃攪拌混合20～30min得到混合液，再將混合液移入蒸餾瓶中，繼續(xù)加熱至95～100℃，蒸餾去除水分，得到桃膠包覆的蒙脫土粉末，備用；取等質(zhì)量的牛油果和花生放入組織粉碎機(jī)中粉碎后置于陶瓷罐中，向罐中加水直至將兩者粉碎物完全浸沒，得到發(fā)酵底液，再向發(fā)酵底液中加入其總質(zhì)量0.2%的乳微桿菌菌種，在30～40℃下保溫發(fā)酵10～12天，發(fā)酵結(jié)束后過濾分離得到濾液，即混合發(fā)酵液；按質(zhì)量比為50:1將脲醛樹脂和備用桃膠包覆的蒙脫土粉末混合后裝入反應(yīng)釜中，再向反應(yīng)釜中加入脲醛樹脂質(zhì)量5%的上述混合發(fā)酵液，在60～70℃下攪拌混合1～2h，得到預(yù)處理樹脂；將上述預(yù)處理樹脂和備用的油皮以及胰蛋白酶按質(zhì)量比為500:10:1混合后裝入陶瓷罐中，在30～40℃下保溫反應(yīng)6～8h后將反應(yīng)物移入反應(yīng)釜，再向反應(yīng)釜中加入反應(yīng)物總質(zhì)量1～3%的硅烷偶聯(lián)劑KH550，升溫至40～50℃繼續(xù)攪拌反應(yīng)2～3h，反應(yīng)結(jié)束后出料并移入真空干燥箱中干燥去除水分，即得耐水抗老化脲醛樹脂。

實(shí)例1

選取顆粒飽滿的黃豆篩去灰塵雜質(zhì)，放入脫皮機(jī)中粉碎去皮，用吹風(fēng)機(jī)將外皮吹凈，將去皮的黃豆放入木桶中，加水直至黃豆完全被水浸沒，靜置浸泡7h，將浸泡后的黃豆和水按質(zhì)量比為1:10混合后倒入石磨磨漿，收集漿汁；將上述收集的漿汁過濾去除濾渣，得到濾液，即為豆?jié){，將得到的豆?jié){加熱煮沸，待煮沸后的豆?jié){冷卻至70℃后將其沖入陶瓷罐中，靜置10min后熱豆?jié){冷卻，豆?jié){中的脂肪顆粒上浮，形成致密油皮，用鑷子夾出油皮，備用；稱取蒙脫土放入納米研磨機(jī)中研磨2h后過500目篩，得到蒙脫土粉末，將所得蒙脫土粉末和桃膠按質(zhì)量比為2:1混合后，再加入兩者總質(zhì)量8倍的去離子水，加熱升溫至70℃攪拌混合20min得到混合液，再將混合液移入蒸餾瓶中，繼續(xù)加熱至95℃，蒸餾去除水分，得到桃膠包覆的蒙脫土粉末，備用；取等質(zhì)量的牛油果和花生放入組織粉碎機(jī)中粉碎后置于陶瓷罐中，向罐中加水直至將兩者粉碎物完全浸沒，得到發(fā)酵底液，再向發(fā)酵底液中加入其總質(zhì)量0.2%的乳微桿菌菌種，在30℃下保溫發(fā)酵10天，發(fā)酵結(jié)束后過濾分離得到濾液，即混合發(fā)酵液；按質(zhì)量比為50:1將脲醛樹脂和備用桃膠包覆的蒙脫土粉末混合后裝入反應(yīng)釜中，再向反應(yīng)釜中加入脲醛樹脂質(zhì)量5%的上述混合發(fā)酵液，在60℃下攪拌混合1h，得到預(yù)處理樹脂；將上述預(yù)處理樹脂和備用的油皮以及胰蛋白酶按質(zhì)量比為500:10:1混合后裝入陶瓷罐中，在30℃下保溫反應(yīng)6h后將反應(yīng)物移入反應(yīng)釜，再向反應(yīng)釜中加入反應(yīng)物總質(zhì)量1%的硅烷偶聯(lián)劑KH550，升溫至40℃繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后出料并移入真空干燥箱中干燥去除水分，即得耐水抗老化脲醛樹脂。

按重量份數(shù)計(jì)，將10份本發(fā)明制得的耐水抗老化脲醛樹脂、30份木粉、20份紙漿、0.5份固化劑、3份潤滑劑、3份硫脲混合后干燥粉碎，得到脲醛壓塑粉，將壓塑粉倒入不銹鋼模具中，在140℃下以25MPa的壓力熱壓10min后拆模即得脲醛塑料制品，經(jīng)檢測(cè)本發(fā)明脲醛樹脂制得的塑料制品使用壽命比傳統(tǒng)脲醛樹脂塑料制品延長了2年，抗老化性極佳，用本發(fā)明脲醛樹脂粘合制得的試件在90℃的恒溫水浴鍋中蒸煮10h后，膠合強(qiáng)度可達(dá)1.6MPa，具有優(yōu)異的耐水性，應(yīng)用領(lǐng)域廣闊。

實(shí)例2

選取顆粒飽滿的黃豆篩去灰塵雜質(zhì)，放入脫皮機(jī)中粉碎去皮，用吹風(fēng)機(jī)將外皮吹凈，將去皮的黃豆放入木桶中，加水直至黃豆完全被水浸沒，靜置浸泡8h，將浸泡后的黃豆和水按質(zhì)量比為1:10混合后倒入石磨磨漿，收集漿汁；將上述收集的漿汁過濾去除濾渣，得到濾液，即為豆?jié){，將得到的豆?jié){加熱煮沸，待煮沸后的豆?jié){冷卻至75℃后將其沖入陶瓷罐中，靜置13min后熱豆?jié){冷卻，豆?jié){中的脂肪顆粒上浮，形成致密油皮，用鑷子夾出油皮，備用；稱取蒙脫土放入納米研磨機(jī)中研磨2h后過500目篩，得到蒙脫土粉末，將所得蒙脫土粉末和桃膠按質(zhì)量比為2:1混合后，再加入兩者總質(zhì)量9倍的去離子水，加熱升溫至75℃攪拌混合25min得到混合液，再將混合液移入蒸餾瓶中，繼續(xù)加熱至98℃，蒸餾去除水分，得到桃膠包覆的蒙脫土粉末，備用；取等質(zhì)量的牛油果和花生放入組織粉碎機(jī)中粉碎后置于陶瓷罐中，向罐中加水直至將兩者粉碎物完全浸沒，得到發(fā)酵底液，再向發(fā)酵底液中加入其總質(zhì)量0.2%的乳微桿菌菌種，在35℃下保溫發(fā)酵11天，發(fā)酵結(jié)束后過濾分離得到濾液，即混合發(fā)酵液；按質(zhì)量比為50:1將脲醛樹脂和備用桃膠包覆的蒙脫土粉末混合后裝入反應(yīng)釜中，再向反應(yīng)釜中加入脲醛樹脂質(zhì)量5%的上述混合發(fā)酵液，在65℃下攪拌混合1h，得到預(yù)處理樹脂；將上述預(yù)處理樹脂和備用的油皮以及胰蛋白酶按質(zhì)量比為500:10:1混合后裝入陶瓷罐中，在35℃下保溫反應(yīng)7h后將反應(yīng)物移入反應(yīng)釜，再向反應(yīng)釜中加入反應(yīng)物總質(zhì)量2%的硅烷偶聯(lián)劑KH550，升溫至45℃繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后出料并移入真空干燥箱中干燥去除水分，即得耐水抗老化脲醛樹脂。

按重量份數(shù)計(jì)，將13份本發(fā)明制得的耐水抗老化脲醛樹脂、35份木粉、25份紙漿、0.7份固化劑、4份潤滑劑、4份硫脲混合后干燥粉碎，得到脲醛壓塑粉，將壓塑粉倒入不銹鋼模具中，在145℃下以30MPa的壓力熱壓13min后拆模即得脲醛塑料制品，經(jīng)檢測(cè)本發(fā)明脲醛樹脂制得的塑料制品使用壽命比傳統(tǒng)脲醛樹脂塑料制品延長了2年，抗老化性極佳，用本發(fā)明脲醛樹脂粘合制得的試件在95℃的恒溫水浴鍋中蒸煮11h后，膠合強(qiáng)度可達(dá)1.7MPa，膠合強(qiáng)度可達(dá)1.8MPa，具有優(yōu)異的耐水性，應(yīng)用領(lǐng)域廣闊。

實(shí)例3

選取顆粒飽滿的黃豆篩去灰塵雜質(zhì)，放入脫皮機(jī)中粉碎去皮，用吹風(fēng)機(jī)將外皮吹凈，將去皮的黃豆放入木桶中，加水直至黃豆完全被水浸沒，靜置浸泡9h，將浸泡后的黃豆和水按質(zhì)量比為1:10混合后倒入石磨磨漿，收集漿汁；將上述收集的漿汁過濾去除濾渣，得到濾液，即為豆?jié){，將得到的豆?jié){加熱煮沸，待煮沸后的豆?jié){冷卻至80℃后將其沖入陶瓷罐中，靜置15min后熱豆?jié){冷卻，豆?jié){中的脂肪顆粒上浮，形成致密油皮，用鑷子夾出油皮，備用；稱取蒙脫土放入納米研磨機(jī)中研磨3h后過500目篩，得到蒙脫土粉末，將所得蒙脫土粉末和桃膠按質(zhì)量比為2:1混合后，再加入兩者總質(zhì)量10倍的去離子水，加熱升溫至80℃攪拌混合30min得到混合液，再將混合液移入蒸餾瓶中，繼續(xù)加熱至100℃，蒸餾去除水分，得到桃膠包覆的蒙脫土粉末，備用；取等質(zhì)量的牛油果和花生放入組織粉碎機(jī)中粉碎后置于陶瓷罐中，向罐中加水直至將兩者粉碎物完全浸沒，得到發(fā)酵底液，再向發(fā)酵底液中加入其總質(zhì)量0.2%的乳微桿菌菌種，在40℃下保溫發(fā)酵12天，發(fā)酵結(jié)束后過濾分離得到濾液，即混合發(fā)酵液；按質(zhì)量比為50:1將脲醛樹脂和備用桃膠包覆的蒙脫土粉末混合后裝入反應(yīng)釜中，再向反應(yīng)釜中加入脲醛樹脂質(zhì)量5%的上述混合發(fā)酵液，在70℃下攪拌混合2h，得到預(yù)處理樹脂；將上述預(yù)處理樹脂和備用的油皮以及胰蛋白酶按質(zhì)量比為500:10:1混合后裝入陶瓷罐中，在40℃下保溫反應(yīng)8h后將反應(yīng)物移入反應(yīng)釜，再向反應(yīng)釜中加入反應(yīng)物總質(zhì)量3%的硅烷偶聯(lián)劑KH550，升溫至50℃繼續(xù)攪拌反應(yīng)3h，反應(yīng)結(jié)束后出料并移入真空干燥箱中干燥去除水分，即得耐水抗老化脲醛樹脂。

按重量份數(shù)計(jì)，將15份本發(fā)明制得的耐水抗老化脲醛樹脂、40份木粉、30份紙漿、0.8份固化劑、5份潤滑劑、5份硫脲混合后干燥粉碎，得到脲醛壓塑粉，將壓塑粉倒入不銹鋼模具中，在150℃下以35MPa的壓力熱壓15min后拆模即得脲醛塑料制品，經(jīng)檢測(cè)本發(fā)明脲醛樹脂制得的塑料制品使用壽命比傳統(tǒng)脲醛樹脂塑料制品延長了3年，抗老化性極佳，用本發(fā)明脲醛樹脂粘合制得的試件在100℃的恒溫水浴鍋中蒸煮12h后，膠合強(qiáng)度可達(dá)1.8MPa，具有優(yōu)異的耐水性，應(yīng)用領(lǐng)域廣闊。