[發(fā)明專利]一種可提高脲醛樹脂膠合強度的甲醛消納劑及其制備方法和應用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110204832.1
• 申請日: 2011-07-21
• 公開（公告）號: CN102276734A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設計）人: 蒲俊文;張浩;張靜;宋舒蘋;武國峰
• 申請（專利權）人: 北京林業(yè)大學
• 主分類號: C08B15/05
• 分類號: C08B15/05;D21C5/00;C09J161/24;C09J11/08
• 代理公司: 北京一格知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

技術領域

本發(fā)明涉及一種可以提高脲醛樹脂膠合強度的甲醛消納劑，具體的說，是涉及一種可以在降低甲醛釋放量的同時提高脲醛樹脂膠合強度的甲醛消納劑及其制備方法。

背景技術

脲醛樹脂作為目前世界上應用最為廣泛的木材膠黏劑，具有制造成本低、膠粘性好、色澤與木材接近等優(yōu)點，其主要缺點為釋放游離甲醛，會在一定程度上影響脲醛樹脂在人造板中的應用。目前國內(nèi)外研究人員為降低人造板甲醛釋放量主要進行以下幾種方法的研究：

第一種是改變脲醛樹脂的配比，即在制取脲醛樹脂膠的反應中，降低甲醛（F）和尿素（U）的摩爾比，此方法會因降低脲醛樹脂膠中的甲醛含量而降低使用該膠的人造板的甲醛釋放量，但是由于甲醛含量的降低會導致脲醛樹脂膠的膠合強度產(chǎn)生明顯的下降。

第二種是在脲醛樹脂膠中加入甲醛消納劑，通過將甲醛消納劑與脲醛樹脂膠混合使用降低甲醛釋放量（霍唐軍、李光沛、張建，BL-甲醛消納劑與脲醛樹脂膠配伍使用的固化特性研究，中國人造板，2006,10:36-38），但是這種方法會明顯的降低人造板的內(nèi)結合強度。

第三種是改進人造板熱壓工藝條件，通過提高人造板的熱壓溫度并延長熱壓時間來降低甲醛釋放量（劉永丹、胡炬亮，淺析影響人造木質(zhì)板材甲醛釋放量的因素，人造板通訊，2001,8（9）：11-12），但是這種方法會提高能耗并且降低甲醛釋放量的效果并不明顯。

第四種是在脲醛樹脂膠中加添甲醛捕捉劑，例如日本大鹿振興株式會社的FC-5號甲醛捕捉劑，但是其不足是甲醛吸收效果不夠明顯、提高生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種在制備人造板過程中與脲醛樹脂膠混合使用的甲醛消納劑及其制備方法，該甲醛消納劑為天然有機材料、本身無毒，通過與脲醛樹脂膠共混使用提高膠合強度、降低甲醛釋放量。

為實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種可提高脲醛樹脂膠合強度的甲醛消納劑的制備方法，?采取如下步驟：

（1）將浸泡后的漿粕烘至絕干與硫酸水溶液混合后進行水解；所述的漿粕中漿粕纖維素含量≥98%，并提前用蒸餾水浸泡漿粕60min以斷開纖維間氫鍵；所述漿粕所需的烘干溫度為40-45℃，烘干時間48h，防止溫度過高對纖維素造成損傷，其中硫酸溶液對漿粕的水解全程需要機械攪拌，轉速20r/min，其中硫酸水溶液的質(zhì)量分數(shù)為35%，漿粕與硫酸溶液的質(zhì)量比為1:6，水浴溫度：60℃，水解時間：5h；

（2）水解后獲得結晶纖維素，過濾并使用蒸餾水洗滌至中性，此處的中性是指經(jīng)蒸餾水洗滌以后，使結晶纖維素的PH值為7，洗滌后烘至絕干，烘干溫度為40-45℃，烘干時間48h，對絕干結晶纖維素稱重后用蒸餾水配制成1%（質(zhì)量分數(shù)）的結晶纖維素溶液；

（3）對結晶纖維素溶液進行超聲處理，得到納米纖維素晶體，所需超聲功率：1200w，處理時間：20min，超聲過程中采用冰水浴以減少超聲波能量所帶來的納米結晶纖維素水溶液溫度升高，所述的納米纖維素晶體的長度為300-400nm，直徑30-50nm；

（4）將經(jīng)過超聲處理得到的納米結晶纖維素水溶液進行冷凍干燥，冷凍干燥溫度：-50℃，時間：48h；

（5）在常溫下用鹽酸調(diào)節(jié)乙醇的pH值至3-4，其中，鹽酸與乙醇均為分析純，然后，在常溫下用得到的乙醇-鹽酸體系進行硅烷偶聯(lián)劑的水解得到硅醇，鹽酸的加入量由乙醇的PH值控制，PH值降為3-4時停止滴加鹽酸，將硅烷偶聯(lián)劑加入乙醇-鹽酸體系，其中硅烷偶聯(lián)劑：乙醇-鹽酸?=?1:50?(v/v)，水解徹底的標志是硅烷偶聯(lián)劑水溶液澄清透明；

（6）將冷凍干燥后獲得的納米結晶纖維素粉體加入到水解徹底的硅烷偶聯(lián)劑在乙醇-鹽酸體系中進行表面改性，水解后得到的硅醇羥基可與納米結晶纖維素表面的羥基反應生成氫鍵，每處理1g納米結晶纖維素粉體需要100ml水解徹底的硅烷偶聯(lián)劑與乙醇-鹽酸的混合溶液，所述表面改性時的反應溫度：60℃，反應時間：3h；

（7）將改性后的納米結晶纖維素過濾、烘干，即得，其中烘干溫度為40-45℃，烘干時間48h。

本發(fā)明的優(yōu)點是：本發(fā)明利用硅烷偶聯(lián)劑對納米結晶纖維素進行表面改性，可以避免表面羥基造成的納米結晶纖維素團聚，并可提高其在脲醛樹脂膠中的分散性，通過與脲醛樹脂膠共混使用提高膠合強度、降低甲醛釋放量。

具體實施方式

通過下面給出的本發(fā)明的具體實施例可以進一步清楚地理解本發(fā)明，但下述實施例并不是對本發(fā)明的限定。

實施例1：