[發明專利]一種改性脲醛樹脂的制備方法

有效

• 申請號: 200710121851.1
• 申請日: 2007-09-17
• 公開（公告）號: CN101134835A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發明（設計）人: 秦特夫;李改云
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院木材工業研究所
• 主分類號: C08L61/24
• 分類號: C08L61/24
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司
• 代理人: 王鳳桐;周建秋

技術領域

本發明是關于一種改性脲醛樹脂的制備方法。

背景技術

脲醛樹脂尤其是三聚氰胺改性脲醛樹脂(MUF)廣泛應用于木器制造業中，用于粘合木材或作為粘合劑應用于基于木材的材料生產中，例如用于刨花板、膠合板以及各種纖維板的生產中。脲醛樹脂是尿素與甲醛的反應產物。由于這種脲醛樹脂的耐水性和強度較差，因此一般使用脲醛樹脂改性劑對所得的脲醛樹脂進行改性，以獲得改性后的脲醛樹脂例如常用的三聚氰胺改性脲醛樹脂(MUF)，這種脲醛樹脂的耐水性和強度均明顯高于未經改性的常規脲醛樹脂。所述脲醛樹脂改性劑通常為三聚氰胺、苯酚或間苯二酚、丙烯酸酯共聚溶液、異氰酸酯、聚乙烯醇、木質素等。

例如，CN?1527853A公開了一種三聚氰胺脲醛樹脂的制備方法，該方法包括以下步驟：1)提供甲醛第一水溶液；2)加熱該溶液；3)在單一步驟中加入以第一水溶液中甲醛量計約0.35-0.65摩爾當量的尿素，形成甲醛-尿素(UF)混合物；4)在上述混合物中加入酸如甲酸，將pH值調節到約4-7，形成酸化的UF混合物；5)監控該酸化UF混合物的粘度，直至達到約150-1000厘泊；6)將該酸化UF混合物的pH值調節至約8-10，形成堿性UF混合物；7)在該堿性UF混合物中加入含有以第一水溶液中甲醛量計約0.24-1.27摩爾當量甲醛的第二水溶液；8)將該堿性UF混合物的pH值調節至約8-10；9)在單一步驟中將以第一水溶液中甲醛量計約0.15-0.55摩爾當量的三聚氰胺加入上述堿性UF混合物，形成MUF混合物；10)監控該MUF混合物的粘度，直至達到約150-1000厘泊；和11)將該MUF混合物的pH值調節至約9-10，制成在至少約14天內粘度小于約1500厘泊的三聚氰胺脲醛樹脂。

上述方法通過使用較高含量的甲醛來提高三聚氰胺改性脲醛樹脂產品的粘合強度和加快三聚氰胺脲醛樹脂產品的制備速度，同時通過使用較高含量的三聚氰胺來提高三聚氰胺脲醛樹脂產品的耐水性和進一步提高三聚氰胺脲醛樹脂產品的強度。所得三聚氰胺脲醛樹脂產品制成粘合劑后的干剪切強度均高于2000磅/平方英寸。

然而，使用上述方法制得的三聚氰胺脲醛樹脂的游離甲醛含量偏高，均高于0.5％。使用這種較高游離甲醛含量的三聚氰胺脲醛樹脂作為木材粘合劑主要組分時，無疑會導致木材的較高的甲醛釋放量，例如，使用上述游離甲醛含量為0.51％的三聚氰胺脲醛樹脂壓制的三層膠合板的甲醛釋放量高達9.8毫克/升，遠超出國標中環保要求最低的E2(≤5.0毫克/升)規定。

發明內容

本發明的目的是為了克服由現有的制備方法制得的三聚氰胺改性脲醛樹脂的游離甲醛含量較高、不能滿足環保要求的缺點，提供一種能夠制備樹脂中游離甲醛含量較低、能夠滿足環保要求的改性脲醛樹脂的方法。

本發明提供的脲醛樹脂的制備方法包括將甲醛與尿素接觸反應的產物與脲醛樹脂改性劑混合接觸，其中，所述脲醛樹脂改性劑至少分兩次加入。

本發明提供的改性脲醛樹脂的制備方法通過將所述脲醛樹脂改性劑至少分兩次加入而使得由該方法制得的脲醛樹脂的游離甲醛含量大大降低，從而應用于木材制造過程中能夠大大降低人造板產品的甲醛釋放量。例如，由本發明提供的方法制得的改性脲醛樹脂的游離甲醛含量可以降低至不超過0.20％，從而使得使用該改性脲醛樹脂制備的膠合板能夠達到國標中的E1(≤1.5毫克/升)規定。另外，由本發明提供的方法制備的改性脲醛樹脂不僅可以是液體形態，而且可以是粉末形態，可以供潮濕和室外條件下使用。

具體實施方式

根據本發明提供的方法，盡管只要將脲醛樹脂改性劑至少分兩次加入即可實現本發明的目的，但優選情況下，為了簡化操作步驟，可以將脲醛樹脂改性劑分2-4次加入，進一步優選為分2次加入。對每次加入的脲醛樹脂改性劑的量沒有特別的限定，優選第一次加入的脲醛樹脂改性劑的量為加入的脲醛樹脂改性劑的總量的50-90重量％。為了提高脲醛樹脂的耐水性和強度，所述脲醛樹脂改性劑的加入總量優選為與尿素接觸反應的甲醛的0.1-0.3倍摩爾。