[發明專利]一種環保型共縮聚樹脂木材膠黏劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201711048487.0
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107722208B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 鄧書端;李向紅;杜官本
• 申請（專利權）人: 西南林業大學
• 主分類號: C08G14/08
• 分類號: C08G14/08;C09J161/34;D21H17/49
• 代理公司: 昆明知道專利事務所(特殊普通合伙企業) 53116
• 代理人: 謝喬良;張玉

本發明公開了一種環保型共縮聚樹脂木材膠黏劑及其制備方法與應用。所述的環保型共縮聚樹脂木材膠黏劑包括原料苯酚、乙二醛、尿素和甲醛，經反應制備得到；其中乙二醛、尿素和甲醛的摩爾比為（0.6~0.9）：1.0：（0.5~1.0），苯酚的加入量為尿素質量百分比的10~30%。所述的應用為該共縮聚樹脂木材膠黏劑在生產和/制造膠合板、刨花板和浸漬紙中應用。本發明的環保型共縮聚樹脂木材膠黏劑具有低甲醛釋放、結構穩定、分子量較高、性能優異等特征，樹脂中的游離甲醛含量小于0.1%；且使用本發明的共縮聚樹脂膠黏劑制備的刨花板甲醛釋放量小于6mg/100g，膠合板甲醛釋放量小于0.3mg/L，適用于膠合板、刨花板及浸漬紙等生產，可以直接用于室內,也可用于服裝制造及造紙等領域。

技術領域

本發明屬于高分子技術領域，具體涉及一種環保型共縮聚樹脂木材膠黏劑及其制備方法與應用。

背景技術

作為木材工業中使用的主要膠種，甲醛系列樹脂膠黏劑的廣泛使用帶來了游離甲醛污染環境和危害健康的嚴重社會問題。為此，國內外研究人員在降低甲醛系列樹脂及其膠合制品的甲醛釋放量方面開展了大量的研究，雖然取得了一定的成效。但只要使用甲醛作為主要反應原料，樹脂的甲醛釋放問題就不可避免。

因此，選用無毒、無揮發的乙二醛部分或全部替代甲醛與尿素反應制備新型氨基樹脂木材膠黏劑，從源頭上消除或降低木質產品的甲醛釋放對環境及人體健康的危害，符合當今木材膠黏劑向綠色環保型方向發展的趨勢。但乙二醛系列樹脂的性能不如甲醛系列樹脂，根本原因在于乙二醛的反應活性比甲醛稍差。其中，實現乙二醛、尿素、甲醛三者之間的共縮聚是改善乙二醛系列樹脂性能最常用和最有效的方法之一。

乙二醛-尿素-甲醛共縮聚樹脂（GUF）已被成功制備且樹脂的性能也能基本滿足相關國標要求。并已申請了相關專利“一種低甲醛釋放的高支化樹脂膠黏劑及其制備方法與應用”（ZL 2013 1 0274157.9）。但與脲醛樹脂相比GUF樹脂的性能仍然具有一定的差距。本發明在改進GUF樹脂合成工藝的同時，加入了具有較高反應活性的苯酚與尿素、甲醛、乙二醛進行共縮聚，可起到以下幾個方面的作用：第一，在一定程度上解決乙二醛反應活性低的問題，從而改善GUF樹脂的性能；第二，在一定程度上降低樹脂中的游離甲醛含量，使樹脂更具有環保優勢；第三，在樹脂結構中引入了具有耐水性的苯環，可在一定程度上改善樹脂的耐水性；本發明所制備的環保型四元共縮聚樹脂具有良好的工業化應用前景和實際應用價值；且經文獻檢索，未見與本發明相同的公開報道。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種環保型共縮聚樹脂木材膠黏劑；第二目的在于提供所述的環保型共縮聚樹脂木材膠黏劑的制備方法；第三目的在于提供所述的環保型共縮聚樹脂木材膠黏劑的應用。

本發明的第一目的是這樣實現的，所述的環保型共縮聚樹脂木材膠黏劑包括原料苯酚、乙二醛、尿素和甲醛，經反應制備得到；其中乙二醛、尿素和甲醛的摩爾比為（0.6~0.9）：1.0：（0.5~1.0），苯酚的加入量為尿素質量百分比的10~30%。

本發明的第二目的是這樣實現的，包括原料準備、分階段反應和后處理步驟，具體包括：

A、原料準備：

1）按原料配比分別稱量苯酚、乙二醛、尿素和甲醛備用；

2）再將尿素分為兩份，第一份為尿素總量的80~90%，剩余的為第二份；苯酚分為兩份，第一份為苯酚總量的80~95%，剩余的為第二份；

B、分階段反應

1）第一階段的反應：

將第一份苯酚和乙二醛放入到反應器中，用pH調節劑調節pH值至4.0~5.0，然后加入第一份尿素，升溫至75~85℃，于75~85℃恒溫反應40~60min得到物料a；

2）第二階段的反應：