[發(fā)明專利]E0級膠合板用低毒脲醛樹脂及其制備方法和應用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710072516.7
• 申請日: 2007-07-16
• 公開（公告）號: CN101081892A
• 公開（公告）日: 2007-12-05
• 發(fā)明（設計）人: 顧繼友;朱麗濱
• 申請（專利權）人: 東北林業(yè)大學
• 主分類號: C08G12/36
• 分類號: C08G12/36;C09J161/24
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 韓末洙

技術領域

本發(fā)明涉及一種脲醛樹脂及其制備方法和應用，尤其涉及一種E0級膠合板用低毒脲醛樹脂及其制備方法和應用。

背景技術

我國人造板產(chǎn)量已經(jīng)超過6000萬m³，成為世界上最大的人造板生產(chǎn)國。人造板工業(yè)的發(fā)展離不開膠黏劑，年生產(chǎn)1萬m³膠合板需1000噸膠黏劑。脲醛樹脂膠黏劑由于其成本低廉、原料來源豐富、固化膠層無色、操作性能好，以及良好的膠接性能等一系列優(yōu)點，在人造板工業(yè)中得到廣泛應用。也是木材加工業(yè)中使用量最大的合成樹脂膠粘劑，占該行業(yè)膠粘劑使用量的80％以上。但是，脲醛樹脂膠接制品在生產(chǎn)和使用過程中釋放出的游離甲醛對環(huán)境造成的污染，成為嚴重的社會問題，尤其隨著人民生活水平不斷提高和廣大消費者環(huán)保意識的增強以及環(huán)保法規(guī)的制定與實施，使用E0級人造板產(chǎn)品成為發(fā)展的必然趨勢。據(jù)報道，日本市場及歐美一些特殊應用場所(如醫(yī)院、幼兒園)必須使用E0級板材，我國于2002年1月公布了“室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量”強制標準GB18580-2001。隨著中國出口產(chǎn)品不斷增加，美國、歐盟、日本等國對中國出口產(chǎn)品提出了非常嚴格的要求。新出臺的國家推薦性標準中，除浸漬膠膜紙飾面人造板產(chǎn)品外，細木工板、刨切單板、裝飾單板貼面人造板、體育館用木質(zhì)地板、單板層積材五種產(chǎn)品的甲醛釋放量標準均增加了E0級新標準(GB/T?9846.3-2004E0級標準：甲醛釋放量≤0.5mg/L)，強化木地板新國標正在報批階段，針對甲醛釋放量指標也制定了E0級標準。這意味著只有采取先進的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)出符合“環(huán)保、健康、安全”的膠黏劑已是國內(nèi)外廣闊市場的需求，也是促進脲醛樹脂產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路。

為了降低脲醛樹脂的毒性，最有效的途徑是降低甲醛與尿素摩爾比，但摩爾比太低，會引起其他負效應，如樹脂的水溶性下降，貯存穩(wěn)定性降低，固化時間延長，膠合強度下降等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有低摩爾比脲醛樹脂貯存穩(wěn)定性差及脲醛樹脂膠粘劑預壓時間長，膠合強度下降的問題；而提供的一種GB/T?9846.3-2004E0級膠合板用低毒脲醛樹脂及其制備方法和應用。本發(fā)明通過合理控制原料的計量配比和聚合反應條件(如反應溫度、反應pH值、反應終點等)來控制聚合物的最終結構，合成的脲醛樹脂在甲醛與尿素和增強劑摩爾比小于1的條件下，配合使用復合固化體系，具有良好的貯存穩(wěn)定性，膠接強度及預壓性能。

本發(fā)明的GB/T?9846.3-2004E0級膠合板用低毒脲醛樹脂(簡稱為UF)由甲醛(可選用37％工業(yè)品級)、尿素(可選用98％純度)、聚乙烯醇、增強劑、堿性催化劑和酸性催化劑按下述配比制成：甲醛：100重量份、聚乙烯醇：1～1.5重量份、增強劑：3.75～6重量份、堿性催化劑：2000～2500ml、酸性催化劑：600～800ml，甲醛與尿素和增強劑的摩爾數(shù)和之比為0.97～0.98∶1；所述的增強劑為三聚氰胺，堿性催化劑為質(zhì)量百分比濃度30％的氫氧化鈉，酸性催化劑為質(zhì)量百分比濃度40％的甲酸。

本發(fā)明GB/T?9846.3-2004E0級膠合板用低毒脲醛樹脂制備方法的步驟如下：一、將100重量份的甲醛溶液加入反應釜，開動攪拌器，攪拌速度為300～600r/min，用堿性催化劑調(diào)整其pH值為8.2～8.6；二、向經(jīng)步驟一處理后的反應液中加入1～1.5重量份的聚乙烯醇和尿素總量50％的第一批尿素，升溫至75℃～85℃，保溫反應30min，再升溫至85℃～95℃，用酸性催化劑調(diào)整其pH值為5.2～5.5，然后加入第一批增強劑進行縮聚反應，至粘度為17～20s時停止反應，其中所述的增強劑為三聚氰胺，第一批增強劑加入量為總尿素加入量的3～5％，甲醛與尿素和增強劑的摩爾數(shù)和之比為0.97～0.98∶1；三、將經(jīng)步驟二處理后的反應液降溫至65℃～80℃，用堿性催化劑調(diào)整其pH值為5.4～5.6，加入尿素總量25％的第二批尿素，反應至反應液粘度為23～30s；四、用堿性催化劑調(diào)整反應液的pH值為7.0～7.5，加入尿素總量25％的第三批尿素及剩余的增強劑，反應10～15min后，降溫冷卻出料，即得到E0級膠合板用低毒脲醛樹脂。

本發(fā)明的脲醛樹脂在膠粘劑中的應用，所述的膠粘劑由100重量份的脲醛樹脂(簡稱為UF)、20重量份的面粉、2.5～7重量份的復合固化劑制成，其中所述的復合固化劑為氯化銨、過硫酸銨、鹽酸、尿素中的兩種或兩種以上按任意比的混合。