[發明專利]一種集裝箱底板用改性脲醛樹脂制備方法

在審

• 申請號: 201810755143.1
• 申請日: 2018-07-11
• 公開（公告）號: CN108794712A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 陳玉竹;趙松;許善峰;李競;張嘉琳;王韻焯;曾增;楊蘊蕊
• 申請（專利權）人: 四川農業大學
• 主分類號: C08G12/38
• 分類號: C08G12/38;C09J161/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種集裝箱底板用改性脲醛樹脂。此外，本發明還公開了所述集裝箱底板用改性脲醛樹脂的制備方法，所述方法以尿素和醛類化合物為主要原料，在脲醛樹脂合成過程中采用三聚氰胺、增韌劑和增強劑進行改性，采用醛類化合物和尿素堿?酸?堿二次縮聚工藝提高脲醛樹脂縮合深度，同時分批次加入尿素使得制備的脲醛樹脂能在常溫下實現快速固化和低甲醛釋放量。本發明的優點在于：采用低摩爾原料配比，使用增韌劑和增強劑進行改性，采用二次縮聚合成工藝和尿素分批加入方法，制得的脲醛樹脂在常溫條件下快速固化，具備高膠合強度和低甲醛釋放量。該方法基本流程與常用工藝接近，工藝簡單，操作便利，不用對現有設備進行改造。

技術領域

本發明涉及一種改性脲醛樹脂合成方法，具體涉及一種集裝箱底板用改性脲醛樹脂制備方法。

背景技術

集裝箱底板是集裝箱的主要承載部件,不僅要求有極高的強度、剛度，同時要求具備較好的耐久性。脲醛樹脂由于具有原料廉價易得、制造工藝簡單、無色透明、對木質纖維素有優良的黏附力、不污染木材等優點，因此目前我國集裝箱底板產量最大、消耗量最多的是以脲醛樹脂為膠黏劑的膠合板。我國是盛產毛竹的國家,約占世界毛竹總量的90%以上。毛竹材性與熱帶硬闊葉材接近，而且毛竹生長周期短,一般3-5年即可成材，6-8年強度最大,毛竹一次造林即可年年擇伐,永續使用。因此,立足我國實際，結合集裝箱底板用膠合板的實際應用情況，充分利用我國竹材地域資源優勢研究開發生產國產竹材集裝箱膠合板底板，從而完全替代進口集裝箱底板、提高我國集裝箱底板的市場競爭力。

脲醛樹脂分子由于具有較強親水性使得固化后脲醛樹脂中耐水性差，并且存在膠層較脆、易龜裂、耐老化性能差以及脲醛樹脂中羥甲基及亞甲基醚鍵分解導致人造板制品甲醛釋放量高等缺點，使脲醛樹脂的應用范圍受到一定限制。同時，為加強集裝箱底板膠合強度，實際生產一般采用冷壓-熱壓工藝，但冷壓時間長、成型慢、膠合強度不高限制了生產效率的提高。因此在采用三聚氰胺改性脲醛樹脂提高耐水性同時利用增塑劑改性改善膠層脆性、利用增強劑提高膠合強度對獲得甲醛釋放量低、膠合性能優良、柔韌性較好、冷壓性能好、冷壓成型快的環保型脲醛樹脂。

發明內容

針對上述現有技術，本發明提供一種集裝箱底板用改性脲醛樹脂制備方法，該方法能有效提高樹脂的膠合性能、降低樹脂中的游離甲醛釋放量、增強膠層柔韌性以及實現膠合板冷壓快速成型。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：提供一種集裝箱底板用改性脲醛樹脂制備方法，該方法依次包括以下步驟：

(1)高溫加熱溶解進行加成反應：采用加熱和堿性條件（pH=7~8）將尿素、增韌劑和醛類化合物充分溶解、混合均勻，然后在90℃恒溫條件下進行加成反應，反應時間大約1.5h；

(2)初級分子量脲醛樹脂預聚體：采用酸性條件（pH=5~6）將步驟（1）的尿素、增韌劑和醛類混合物充分反應，反應時間大約1h，反應溫度為90℃；待達到所需黏度后即可停止反應；

(3)利用三聚氰胺、尿素和增強劑改性脲醛樹脂預聚體：采用堿性條件（pH=7~8）將第二批醛類混合物和尿素，一定量的三聚氰胺和增強劑加入步驟（2）的混合樹脂中，反應溫度為90℃，待尿素和三聚氰胺完全溶解約30min后將樹脂混合液調節為酸性（pH=5~6），反應至所需黏度；

(4)利用尿素降低游離甲醛含量：利用尿素降低游離甲醛含量：在步驟（3）完成后，在高溫堿性條件（pH=7~8）下利用尿素降低高摩爾比改性脲醛樹脂，保持堿性條件和反應溫度，待反應一段時間后開始緩慢降溫，并加入最后一批尿素進一步中和多余甲醛，調至堿性冷卻取出。

本發明的有益效果是：采用二次縮聚和四次添加尿素，樹脂體系的游離甲醛較低；經過添加增韌劑，脲醛樹脂固化后膠層脆性得到改善；利用三聚氰胺和增強劑改性后，樹脂膠合干、濕膠合強度比一次縮聚所得的改性脲醛樹脂明顯上升。同時，利用三聚氰胺、增強劑改性脲醛樹脂預聚體，樹脂的初期粘著力顯著提高并實現常溫冷壓快速成型，經測試冷壓時間縮短一倍，生產效率提高。