[發(fā)明專利]一種耐沸水改性脲醛樹脂膠粘劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410414086.2
• 申請(qǐng)日: 2014-08-21
• 公開（公告）號(hào): CN104194696A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李曉娜;高強(qiáng);李建章;張世鋒;周文瑞;張偉;陳惠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C09J161/30
• 分類號(hào): C09J161/30;C09J11/08;C09J11/04;C08G12/38
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種膠粘劑，具體地說是一種耐沸水改性脲醛樹脂膠粘劑及其制備方法，屬于膠粘劑領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著人民生活水平的提高和建筑、裝飾裝修、包裝等行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，我國(guó)人造板產(chǎn)量迅速增長(zhǎng)。人造板總產(chǎn)量、膠合板產(chǎn)量、家具產(chǎn)量、木質(zhì)地板產(chǎn)量連續(xù)多年位居世界首位。2013年，我國(guó)人造板總產(chǎn)量2.72億m³，約占世界總產(chǎn)量的50%。按每噸膠粘劑平均生產(chǎn)9m³人造板計(jì)算，2013年我國(guó)木材膠粘劑消耗量約3000萬噸（固體含量50%），其中脲醛樹脂及其改性產(chǎn)品占膠粘劑總產(chǎn)量的80%以上，占主導(dǎo)地位。脲醛樹脂膠粘劑之所以能在木材工業(yè)中大量使用，是由于其具有其他樹脂無法比擬的優(yōu)勢(shì)，例如原料充足、價(jià)格低廉、水溶性好、膠層顏色淺等。但是脲醛樹脂也具有一些明顯地缺點(diǎn)，除了耐老化性差、耐水性差、不能用于制備室外用人造板外，其致命的缺點(diǎn)是膠接的人造板存在甲醛釋放問題。隨著人們生活質(zhì)量提高，健康和環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)，人們?cè)絹碓街饕诫迦渲z粘劑在制備和使用過程中會(huì)放出甲醛，其膠接人造板在使用的過程中也會(huì)不斷釋放出甲醛，污染人居環(huán)境，損害人們身體健康。

目前，降低人造板甲醛釋放量的方法主要有如下4種：（1）采用低摩爾比改性脲醛樹脂膠粘劑；（2）在改性脲醛樹脂膠粘劑中加入甲醛捕捉劑；（3）對(duì)人造板進(jìn)行后處理；（4）采用其他環(huán)保型膠粘劑。但是，這些技術(shù)方法都存在著諸多缺陷。例如：（1）采用低摩爾比改性脲醛樹脂膠粘劑雖然能夠有效降低人造板產(chǎn)品甲醛釋放量，但是產(chǎn)品膠合強(qiáng)度也往往降低，不能滿足使用要求；并且可導(dǎo)致固化時(shí)間延長(zhǎng)，生產(chǎn)效率降低；（2）在人造板用脲醛樹脂膠粘劑中加入甲醛捕捉劑，雖然能夠有效降低人造板游離甲醛釋放量，但是往往同時(shí)降低人造板膠合強(qiáng)度；同時(shí)，一般甲醛捕捉劑價(jià)格往往遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于脲醛樹脂膠粘劑，其加入提高了產(chǎn)品成本，降低了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力；（3）對(duì)人造板進(jìn)行后處理，如公開號(hào)為CN1526528的發(fā)明專利申請(qǐng)中公開了一種采用氨氣真空法制備E1/EO級(jí)環(huán)保型人造板的制造工藝；公開號(hào)為CN2394770的實(shí)用新型專利中公開了一種降低人造板甲醛釋放量的處理裝置，這些后處理方法，不僅使得人造板制造工藝復(fù)雜，而且后處理設(shè)備投資巨大，生產(chǎn)成本明顯提高；（4）采用其他環(huán)保型膠粘劑，如異氰酸酯類膠粘劑，導(dǎo)致人造板生產(chǎn)成本大幅度增加、生產(chǎn)工藝難度加大，企業(yè)和用戶都難以接受；采用普通蛋白膠粘劑制備人造板膠合強(qiáng)度低，耐水性能差、易發(fā)霉、施膠性能差、人造板易開膠。綜上所述，上述措施雖然能夠有效降低人造板游離甲醛釋放量，但不能徹底解決甲醛釋放問題，或由于生產(chǎn)成本過高等原因而無法推廣。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種耐沸水改性脲醛樹脂膠粘劑及其制備方法，采用甲醛和尿素為原料，通過添加增強(qiáng)劑，增加樹脂分子柔韌程度，形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，減小樹脂固化內(nèi)應(yīng)力，增加固化后膠層孔隙，使制備改性脲醛樹脂不僅甲醛含量低、膠合強(qiáng)度高，而且具有優(yōu)秀的耐水煮性能、成本低。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種耐沸水改性脲醛樹脂膠粘劑，由甲醛、尿素、聚乙烯醇、三聚氰胺和增強(qiáng)劑制備而成，其中，所述的甲醛與尿素的摩爾比為1.15-1.0︰1，所述聚乙烯醇的加入量占總重量的0.1-0.8%；所述三聚氰胺的加入量占總重量的6-14%；所述增強(qiáng)劑的加入量占總重量的8-20%。

優(yōu)選地，所述的甲醛與尿素的摩爾比為1.12-1.05︰1，所述聚乙烯醇的加入量占總重量的0.3-0.5%；所述三聚氰胺的加入量占總重量的8-10%；所述增強(qiáng)劑的加入量占總重量的12-16%。

所述增強(qiáng)劑由質(zhì)量濃度1%的聚丙烯酰胺溶液70、豆粕粉15重量份、酒糟粉10重量份、海泡石粉10重量份、鄰苯二甲酸二丁酯1重量份、軟化水70重量份、環(huán)氧樹脂5重量制備而成；制備工藝為：將聚丙烯酰胺配制成質(zhì)量濃度1%的溶液70重量份放入反應(yīng)器，加入豆粕粉15重量份、酒糟粉10重量份、海泡石粉10重量份、鄰苯二甲酸二丁酯1重量份、軟化水70重量份，混合均勻升溫至60-80℃，保持pH值為10，保溫60-80分鐘，降溫至50℃，加入5重量份的環(huán)氧樹脂，繼續(xù)反應(yīng)20分鐘，降溫至35度，制得本發(fā)明增強(qiáng)劑。

一種上述耐沸水改性脲醛樹脂膠粘劑的制備方法，包括以下步驟：

1）將甲醛放入反應(yīng)釜中，用堿調(diào)節(jié)pH值為7.0，加入聚乙烯醇，加入增強(qiáng)劑，在50℃保溫20分鐘；然后加入第一批尿素，使甲醛與尿素摩爾比為2.0-2.2:1，在60℃保溫20分鐘；再40分鐘內(nèi)升溫至90℃，保溫1小時(shí)，保持pH值為6.0-7.0；