[發明專利]一種異丁醛改性脲醛樹脂膠粘劑的制備方法

在審

• 申請號: 201610137923.0
• 申請日: 2016-03-11
• 公開（公告）號: CN105585993A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 張一甫;黎小波;陳文淵;黃家毅;秦志永;甘衛星
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: C09J161/32
• 分類號: C09J161/32;C08G12/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及木材加工及膠粘劑技術領域，具體地說，涉及一種用于人造板的木材 膠粘劑及其制備方法。

背景技術

我國森林覆蓋率較低，木材資源嚴重不足，因此，利用小徑材、速生材制備人造板 滿足人們對木加工品的需求一直是我國木材加工業的重要途徑和方法。我國是世界上人造 板產量最大的國家，多年來，人造板產量一直居世界第一位，2015年人造板產量已增長至 30212.33萬立方米，人造板產業的發展加大了對木材膠粘劑的需求。

脲醛樹脂膠粘劑由于膠合強度較好，使用方便，原料易得，成本低廉等特點，被廣 泛用于人造板生產加工中，是木材加工中最重要的品種。隨著人造板工業的發展，對脲醛樹 脂膠粘劑提出了更高的要求，尤其是膠粘劑中的游離甲醛含量和人造板中的甲醛釋放量， 歐洲、美國及日本等國家對人造板甲醛釋放量均有嚴格的標準，在我國，生產低游離甲醛的 脲醛膠粘劑，降低人造板中的甲醛釋放量，也成為了木材行業及人們普遍關注的熱點問題。

脲醛樹脂膠制成的人造板產生甲醛釋放的主要原因是膠液中的游離甲醛和脲醛 樹脂的化學結構特征產生的。為了制備得到低游離甲醛含量的脲醛樹脂，可以通過降低甲 醛與尿素的摩爾比，控制合成工藝條件及使用添加劑等方法，但降低甲醛與尿素的摩爾比 也會使脲醛樹脂膠粘劑的性能下降，如粘結強度下降(尤其是濕強度下降更為顯著)、儲存 穩性差、固化時間延長等，難以滿足木材加工業的要求。在脲醛樹脂合成過程中，加入三聚 氰胺、苯酚、聚乙烯醇等對脲醛樹脂進行改性，降低游離甲醛含量，提高膠粘劑的性能也是 有效的方法。這方面，國內外有大量的文獻報道，我國也取得了很多研究成果，且在生產實 際中得到了廣泛的應用。

上世紀七十年代，德國BASF公司申請了尿素和甲醛及異丁醛在酸性條件下反應可 制備得到脲-異丁醛-甲醛樹脂的專利，后來又陸續發表了相關的專利，發現脲-異丁醛-甲 醛樹脂是一種具有環狀結構的聚合物，能夠溶于幾乎所有的涂料溶劑，且與環氧樹脂、聚氨 酯樹脂、醇酸樹脂等有良好的相容性。上世紀九十年代，BASF開發出用于涂料/油墨通用色 漿的脲-異丁醛-甲醛樹脂，而用異丁醛改性脲醛樹脂膠粘劑用于木材加工，迄今還未見報 道。

異丁醛是大型乙烯聯合化工裝置中丙烯經羰基合成丁、辛醇的副產物，國內一套 30萬噸/年的乙烯聯合化工裝置，每年可副產異丁醛1萬噸左右。我國乙烯產量不斷增加， 2014年達到1704萬噸，副產異丁醛50萬噸以上，開發異丁醛改性脲醛樹脂膠粘劑，不但可以 提高脲醛樹脂膠粘劑的性能，也為消化異丁醛提供了一個新的渠道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于人造板的改性脲醛樹脂的制備方法。膠粘劑的制 備工藝簡單、制備方法可靠。

其制備方法包括下列步驟：

(1)將第一批尿素、甲醛加入至反應釜中，尿素與甲醛的質量比例為：

尿素100份

37％甲醛200-260份；

(2)用堿調節pH值為7-8，升溫至85-90℃反應30-60min；

(3)用酸調節PH值為3-4，加入第二批尿素，攪拌均勻后，再逐步加入異丁醛，保溫 60-80℃反應40-60min，尿素與異丁醛的質量比例為：

尿素30-45份

異丁醛20-50份；

(4)降溫至60-80℃，加入第三批15-30質量份的尿素，攪拌反應40-60min；

(5)加入第四批15-30質量份的尿素，用堿調節pH值為7-8，冷卻至40℃以下，出料 得到異丁醛改性的脲醛樹脂膠粘劑。

所述的堿為氫氧化鈉和三乙醇胺其中的一種，或者它們的混合物，所述的酸為稀 硫酸和甲酸其中的一種，或者它們的混合物。

本發明制備的脲醛樹脂膠粘劑具有下列特點：

(1)膠粘劑的膠接強度高，尤其是其濕強度得到明顯改善；

(2)膠粘劑初粘性好，經調制可作為纖維板、膠合板等人造板用膠；

(3)儲存穩定性好，在一個月內，粘度無明顯變化，儲存期可達到半年以上；

(4)耐水性、耐氣候性比未經改性的膠粘劑有明顯改善；

(5)膠粘劑中游離甲醛含量低；

(6)制備工藝簡單，工藝穩定性好。

具體實施方式