[發(fā)明專利]一種無醛添加的人造板膠粘劑及用其制造的無醛添加人造板

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710447741.8
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN109081902B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 涂松;齊旺順;李厚義;孫衛(wèi)華;張梓軍;呂兵
• 申請（專利權(quán)）人: 萬華化學(xué)集團股份有限公司
• 主分類號: C08G18/73
• 分類號: C08G18/73;C08G18/75;C08G18/67;C08G18/66;C08G18/42;C08G18/32;C08G18/34;B27N3/00
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本發(fā)明涉及一種無醛添加的人造板膠粘劑、用其制造的無醛添加人造板及其制備方法。所述無醛添加的人造板膠粘劑包括A劑和B劑。所述A劑為異氰酸酯基粘合劑，B劑為脂肪族聚酯型聚氨酯和/或其改性物的水分散體。所述無醛添加人造板由木質(zhì)和/或秸稈材料與所述無醛添加的人造板膠粘劑混合后在熱壓下形成。使用本發(fā)明的無醛添加的人造板膠粘劑制造的人造板材具有出色的防水性能和力學(xué)性能，同時降低了異氰酸酯用量從而節(jié)省了成本，且具有良好的可鋸切性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于制造人造板的膠粘劑，具體而言，涉及一種異氰酸酯類二元膠粘劑。本發(fā)明另一方面涉及使用所述膠粘劑制造的人造板及其制造方法。

背景技術(shù)

目前常用的人造板用合成膠粘劑為以甲醛為基礎(chǔ)的膠粘劑，包括脲醛樹脂(UF)、酚醛樹脂(PF)、三聚氰胺-甲醛樹脂等膠粘劑為代表的“三醛膠”。這三類膠粘劑均采用甲醛為合成原料，膠接制品在生產(chǎn)和使用過程中都有甲醛逸出,被視為室內(nèi)空氣污染的主要源頭之一，污染周期長、難以根本去除，一直困擾著人造板行業(yè)的發(fā)展。

出于環(huán)境因素的考慮，無醛的異氰酸酯粘合劑近年來得到了越來越廣泛的應(yīng)用。除不含甲醛外，異氰酸酯還有許多優(yōu)點，如膠接強度高，固化速度快，對木質(zhì)/秸稈材料含水率要求不嚴格、優(yōu)異的板材物理性能等。然而，在人造板中使用異氰酸酯作為粘合劑也具有劣勢。

首先，異氰酸酯價格高昂，一般單價為普通脲醛樹脂的8-15倍，即使達到板材性能要求所需的單方用量較普通脲醛樹脂少，但綜合應(yīng)用成本仍居高不下，是人造板企業(yè)廣泛應(yīng)用的最大困難。美國專利US 6224800公開了一種將固態(tài)的尿素和/或三聚氰胺按3:1至7:1的比例配合異氰酸酯使用的方法，應(yīng)用該方法可在降低的異氰酸酯用量下達到與在較高添加量異氰酸酯單獨使用時的效果，但是該方法需要事先將固態(tài)尿素和/或三聚氰胺與異氰酸酯混合進行長時間研磨并篩分，大大增加了工藝難度與制造成本。美國專利US4944823公開了一種將蔗糖或淀粉與異氰酸酯配合使用的方法，將異氰酸酯的添加量降至1％仍可達到滿足標準要求的強度，但由于采用生物基粘合劑，板材后續(xù)的發(fā)霉問題將難以解決。美國專利8895643B2公開了一種木質(zhì)人造板粘合劑配方，該配方包含多苯基多異氰酸酯和至少一種水性分散體，采用該配方所制得的板坯經(jīng)預(yù)壓后具有至少85％脲膠的初粘性，但是該專利并未提及水性分散體對板材力學(xué)性能、防水性能、加工性能等的作用。

其次，將異氰酸酯作為人造板粘合劑所制備的板材的另一缺點為，由于異氰酸酯在固化過程中形成大量硬度較大的脲結(jié)構(gòu)，造成在對板材進行鋸切裁剪等工序時對鋸等加工部件磨損較使用脲醛膠嚴重，加工費用大幅增加。例如，當用于切割以異氰酸酯為粘合劑的人造板時，典型切割鋸的壽命將減少20-40％。

人造板的防水性能(尺寸穩(wěn)定性)在實際應(yīng)用中具有重要作用。為獲得良好的防水性能，一般在人造板的生產(chǎn)過程中需要加入各種例如石蠟的防水劑。石蠟的化學(xué)成分是飽和正構(gòu)烷烴，幾乎沒有任何反應(yīng)活性，是優(yōu)良的疏水物質(zhì)，長期以來被視為最好的防水劑。如專利CN 104559828公開了一種刨花板用乳化石蠟防水劑，該防水劑以固體石蠟、硬脂酸和水為主要原料，烷基聚氧乙烯醚和聚三梨酯為乳化劑，三聚磷酸蠟為催化劑，羧甲基纖維素鈉為膠黏劑，在一定溫度下經(jīng)分布乳化皂化反應(yīng)而成，具有較高的固含量與良好的防水性能。但正是由于石蠟沒有任何反應(yīng)活性，防水劑石蠟添加也有礙于木質(zhì)材料與木質(zhì)材料之間的結(jié)合牢度，尤其在使用異氰酸酯為粘合劑時，會妨礙異氰酸酯與木材中活性氫的反應(yīng)，導(dǎo)致結(jié)合強度降低。因此，無論是在中(高)密度纖維板和刨花板生產(chǎn)中,添加石蠟或增加石蠟用量往往會影響產(chǎn)品的力學(xué)性能,主要是降低產(chǎn)品的結(jié)合強度,這已經(jīng)為人造板生產(chǎn)問世以來的理論與實踐所證實。另外，在如人造板熱壓過程中的180-240℃高溫下，石蠟將升華或蒸發(fā)，這將導(dǎo)致如潛在火災(zāi)，生產(chǎn)成本增加等問題。

因此，提供一種制備具有良好防水性能、較低生產(chǎn)成本、良好力學(xué)強度，較低切割鋸磨損的人造板的制備方法具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容