[發明專利]一種纖維板用膠粘劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201710310815.3
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN107099268A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 高強;陳太安;雷洪
• 申請（專利權）人: 江蘇蘇林木業有限公司
• 主分類號: C09J161/32
• 分類號: C09J161/32;C08G12/40;C08G12/12
• 代理公司: 蘇州廣正知識產權代理有限公司32234
• 代理人: 張利強

技術領域

本發明涉及一種膠粘劑及其制備方法，特別涉及一種用于制備纖維板的脲醛樹脂膠粘劑及其制備方法。

背景技術

隨著人民生活水平的提高和建筑、裝飾裝修、包裝等行業的持續穩定發展，我國纖維板產量迅速增長。2014年，我國纖維板總產量6900萬m3，同比增長6.4%，其中使用脲醛樹脂及其改性產品占總產量的90%以上。脲醛樹脂膠粘劑在纖維板工業中廣泛使用，得益于其具有其他樹脂無法比擬的優勢，例如原料充足、價格低廉、水溶性好、膠層顏色淺等。但脲醛樹脂也具有明顯的缺點，除耐老化性差、耐水性差、不能用于制備室外用人造板外，其致命缺點是膠接人造板存在甲醛釋放問題。隨著人們生活質量提高，健康和環保意識增強，甲醛污染問題日益受到關注。

目前，降低纖維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）對人造板進行后處理；4）采用其他環保型膠粘劑。但是，這些技術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產品甲醛釋放量，但是產品膠合強度也往往降低，不能滿足使用要求；并且可導致固化時間延長，生產效率降低；2）在脲醛樹脂膠粘劑中加入甲醛捕捉劑，雖然可有效降低產品游離甲醛釋放量，但同時降低產品膠合強度；同時，一般甲醛捕捉劑價格遠高于脲醛樹脂膠粘劑，其加入提高了產品成本，降低了產品競爭力；3）對人造板進行后處理，這些后處理方法，不僅使得纖維板制造工藝復雜，而且后處理設備投資巨大，生產成本明顯提高；4）采用其他環保型膠粘劑，如異氰酸酯類膠粘劑，導致人造板生產成本增加、生產工藝難度加大，企業和用戶都難以接受；采用普通蛋白膠粘劑制備纖維板膠合強度低、吸水膨脹率高、易發霉、施膠性能差。綜上所述，上述措施雖然能夠有效降低制備人造板游離甲醛釋放量，但也帶來膠合強度下降、生產成本過高等其他問題而無法推廣。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種纖維板用膠粘劑及其制備方法，采用非傳統的對叔丁基鄰苯二酚在催化劑和氧化劑的作用下生成醌類結構，采用“酸性-中性-酸性-中性-酸性”工藝使脲醛樹脂分子鏈逐步增加，并且最終形成網絡結構，形成樹脂分子量小、反應活性高、基本流程與常用工藝接近，工藝簡單，操作容易，不用對現有設備進行改造。

為解決上述技術問題，本發明提供一種纖維板用粘膠劑，包括：甲醛、尿素、交聯劑、催化劑、氧化劑、和固化劑，所述交聯劑為對叔丁基鄰苯二酚，催化劑為四丁基溴化銨，氧化劑為高氯酸鉀，固化劑為氫氧化鈉，所述甲醛：尿素的摩爾比為1.0-0.80、所述交聯劑占總重量的 0.1-0.8%，所述催化劑占總重量的0.1-0.2%、所述氧化劑占總重量的1.0-2.0%，所述固化劑占總重量的2-6%。

在本發明一個較佳實例中，所述甲醛：尿素的摩爾比為1.0-0.9。

一種纖維板用膠粘劑的制備方法，包括下列制備步驟：

1）將甲醛放入反應釜中，加入第一批尿素，使甲醛與尿素摩爾比為2.0，調節pH值為5.0，在20分鐘內升溫至80℃，保持pH值5.0，保溫30分鐘；

2）控制溫度在70℃，調節pH值為7.0，依次加入交聯劑、催化劑、氧化劑各自總量的40%，反應30min，加入第二批尿素，使甲醛與尿素摩爾比為1.4，調節pH值為5.0，反應20min，調節pH值為7.0；

3）加入交聯劑、催化劑、氧化劑各自總量的20%，反應20min，調節pH值為5.0，加入第三批尿素，使甲醛與尿素摩爾比為1.0-0.8，反應20min；

4）加入剩余的交聯劑、催化劑、氧化劑，攪拌10min，降溫30℃出料后儲存。

在本發明一個較佳實例中，所述所述甲醛為質量濃度 36.5-37.5% 。

在本發明一個較佳實例中，調節 pH 值使用的堿為氫氧化鈉溶液。

在本發明一個較佳實例中，調節 pH 值使用的酸液為甲酸溶液。

本發明的有益效果是：

1、本發明使用對叔丁基鄰苯二酚作為交聯劑連接生成的二羥甲基脲和小分子量的脲醛樹脂分子，用“酸性-中性-酸性-中性-酸性”工藝合成脲醛樹脂，使膠粘劑分子均勻增大，并且在分子結構中引入了苯環結構，提高了脲醛樹脂樹脂固化交聯密度和剛性，提高了對游離甲醛的捕捉能力，使甲醛/尿素摩爾比在1.0-0.8的脲醛樹脂生產出的纖維板，具有很高的膠合強度和極低的甲醛釋放量；