[發明專利]脲醛樹脂沉淀的合成方法及其作為胺基樹脂膠粘劑改良劑的應用

有效

• 申請號: 201410340345.1
• 申請日: 2014-07-16
• 公開（公告）號: CN104151510A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 韓書廣;晏少俠;周兆兵;崔舉慶;黃潤州;賈翀;徐朝陽;周曉燕;盧曉寧;曹平祥
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: C08G12/12
• 分類號: C08G12/12;C09J161/24;C09J161/28;C09J161/30
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 王清義

技術領域

本發明涉及到一種脲醛樹脂沉淀的合成方法及其作為胺基樹脂膠粘劑改良劑的應用，屬于人造板膠粘劑制造領域。

背景技術

胺基樹脂膠粘劑是木材工業用量最大的膠粘劑，占人造板生產用膠量的90％以上，由于其成本優勢至今還不能被其他膠粘劑取代。現有技術生產的氨基樹脂膠粘劑，使用中存在的最大問題是耐水性尤其是耐熱水性能不強，另外由于配方設計上的不足，膠接制品的甲醛釋放量較大，一直困擾著木材工業的生產和人造板最終用戶的使用。

以分次加尿素，降低終摩爾比的方法合成脲醛樹脂膠粘劑是解決甲醛釋放量的有效方法之一；以尿素-三聚氰胺-甲醛三元共聚方式合成胺基樹脂膠粘劑是另一種有效降低甲醛釋放量的方法。以上方法同時也會對氨基樹脂膠粘劑造成不利影響，如儲存穩定性下降，膠合強度下降，耐水性降低等。以納米粒子改性胺基樹脂膠粘劑是基于納米粒子粒徑小，比表面積大，表面能高，表面含有大量不飽和殘鍵，反應活性高，與胺基樹脂膠粘劑間有很強的相互作用甚至反應能力，不僅可以降低胺基樹脂膠粘劑的甲醛釋放量，還可以提高膠合強度。中國專利文獻CN101818036A公開了一種硅酸鹽納米粘土改性脲醛樹脂膠粘劑的方法；中國專利文獻CN102276734A公開了一種納米結晶纖維素改性脲醛樹脂膠粘劑的方法；中國專利文獻CN101696348B公開了一種用納米二氧化鈦改性脲醛樹脂膠粘劑的方法；中國專利文獻CN101747853B公開了一種有機胺復合納米磷酸鋯改性脲醛樹脂膠粘劑的方法；中國專利文獻CN101880437A公開了一種采用納米二氧化鈦、納米二氧化硅、納米碳酸鈣等改性脲醛樹脂膠粘劑的方法；中國專利文獻CN103275660A公開了一種采用碳納米管改性脲醛樹脂膠粘劑的方法。但以上方法均采用無機納米材料，且相關納米材料的制備方法較為復雜，價格較為昂貴，致使改性成本過高，不適應人造板工業低成本制造業的現狀。

中國專利文獻CN102898664A公開了一種脲醛樹脂微球的制備方法，(1)制備脲醛樹脂預聚物：在反應器中加入水、分散劑，攪拌溶解均勻，再加入尿素、甲醛，采用堿性物質調整pH值至堿性；然后加熱升溫至40～90℃，聚合反應0.5～5小時，得脲醛樹脂預聚物；(2)制備樹脂固化液：在另一反應器中加入水、固化劑，攪拌溶解均勻，升溫至40～70℃，得pH值為0.1-3.0的樹脂固化液；(3)將脲醛樹脂預聚物溫度調整至40～70℃，然后采用滴加設備均勻滴入樹脂固化液中進行固化反應；反應結束后，再進行中和、過濾，得脲醛樹脂微球；所述步驟(1)中的甲醛為固體甲醛或/和液體甲醛溶液；尿素與甲醛的摩爾比為1-2：1。得到在結構和尺寸方面具有很高的均一性的脲醛樹脂微球。

中國專利文獻CN102993393A公開了一種合成均勻粒徑分布的脲醛樹脂微球的方法，通過在蒸餾水中加入表面活性劑、尿素和甲醛制備得到脲醛樹脂沉淀后，抽濾并洗滌得到脲醛樹脂微球，甲醛與尿素的摩爾比為2：1，所得沉淀物的微觀形貌為球形，可用于色譜填料、催化劑載體、粘合劑、超級電容材料及環境污染處理方面。

發明內容

本發明的目的是提供一種制作方法簡化、成本低的脲醛樹脂沉淀的合成方法。

為達到發明目的，本發明采用的技術方案為：一種脲醛樹脂沉淀的合成方法，其步驟為：

(6)甲醛溶液用強酸調到pH值1-5；甲醛濃度35-38％；

(1)按摩爾比甲醛/尿素＝0.5-1，將尿素添加入甲醛溶液中；

(2)在30-90℃、攪拌條件下反應，當出現白色云霧狀渾濁時繼續攪拌反應1-3h，然后降至室溫得到脲醛樹脂沉淀溶液；

(3)將得到的脲醛樹脂沉淀溶液經超聲震蕩均質化處理，處理時間為15-120min，超聲功率1000-1500W；

(4)將脲醛樹脂沉淀溶液抽濾得到脲醛樹脂沉淀并水洗至中性，在30-70℃條件下干燥至恒重。

優選的，所述強酸選自硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸、甲酸、乙酸或二元羧酸。

本發明將甲醛與尿素在強酸、低摩爾比條件下進行反應，不需使用表面活性劑，也不需添加固化劑或其他物質，經超聲處理后，得到的脲醛樹脂沉淀為微米、納米級別，其表面形貌呈現鱗片狀、融合球、球形、絨性球、絨性融合球和片層纖維混合結構等。

本發明還公開了上述方法得到的脲醛樹脂沉淀作為胺基樹脂膠粘劑改良劑的應用。

該應用的方法為：將胺基樹脂沉淀按一定比例添加到胺基樹脂膠粘劑中，攪拌均勻，添加的質量比為胺基樹脂膠粘劑：脲醛樹脂沉淀＝100：5-30。