[發明專利]人造板用磷鋁無醛膠粘劑的制備方法

在審

• 申請號: 201910962562.7
• 申請日: 2019-10-11
• 公開（公告）號: CN110591567A
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 謝擁群;吳振增;陳汀杰;李德宏;魏微;侯鑫均;魏起華;牛敏;林銘;劉景宏
• 申請（專利權）人: 福建農林大學
• 主分類號: C09J1/00
• 分類號: C09J1/00;C09J11/04;B27N1/02
• 代理公司: 35100 福州元創專利商標代理有限公司
• 代理人: 林文弘;蔡學俊

本發明涉及一種人造板用磷鋁無醛膠粘劑的制備方法，由磷酸、鋁化合物、多價金屬鹽或者氧化物、硼化物經水熱反應制備得到粘度為30?600 mPa.S,固含量為40?85%的一種無醛環保人造板用膠粘劑。該產品具有強度好、耐高溫、阻燃防霉等特點。本發明的優點在于原料來源廣泛、價格低廉、操作簡便易行、生產過程不產生有毒有害物質，且產品具有良好的力學、阻燃防霉能性能等，有望成為新型的環保型人造板膠粘劑。

技術領域

本發明涉及一種人造板膠粘劑的技術領域，具體涉及一種人造板用磷鋁無機膠的制備方法。

背景技術

隨著人們對環境和生態的日益關注，很多研究者從自然中找到靈感，把綠色理念應用于生活中。木材及木質復合材料是可再生、可降解、環境友好的材料已被廣泛應用在家居和公共場所。木質產品中的刨花板、膠合板、中密度纖維板等使用最為廣泛。木質材料在生產和使用過程中需要用到大量的膠粘劑，而甲醛基膠粘劑的用量最大，具有成本低、活性高、對木質材料具有良好的粘結力。然而，這些甲醛基膠粘劑在一定的條件下會釋放出甲醛。甲醛是一種危險的基因毒性物質，被美國環境保護局列為人類致癌物質。為解決這個問題，非甲醛基膠粘劑，比如小麥粉、木質素、淀粉、大豆蛋白、聚醋酸乙烯酯等原料被大量研究用于制備無甲醛膠粘劑。但是，在實際應用中，這些膠粘劑還存在著濕強度差、防腐防霉性能不好、膠合強度不足等缺陷。

磷酸基膠粘劑是在磷酸溶液與金屬氧化物比如氧化鎂、氧化鋁、氧化鐵反應后的產物。磷鋁膠粘劑作為一種磷酸基膠粘劑具有無醛、原料成本低、來源廣泛等優點。磷鋁膠粘劑在固化后可以形成連續的鏈狀結構或者是三維網狀結構，這種結構能夠使粘接物之間具有很高的強度。同時，磷鋁膠粘劑具有很好的熱穩定性、抗菌防腐，具有較長的使用壽命。磷鋁膠粘劑也被用來作為一種多相催化劑將生物質材料轉變為烴類化合物，作為金屬或者混凝土外層的陶瓷涂層，作為火箭或者其他在高溫氧化和腐蝕環境中的結構膠粘劑。然而磷鋁無機復合物還未被用來作為木基復合材料的膠粘劑。

本發明旨在利用磷酸和氫氧化鋁制備一種無甲醛釋放的人造板用磷鋁膠粘劑。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種制備人造板用磷鋁膠粘劑的方法。經本發明制得的人造板具有較好的力學、阻燃和防霉性能。

為了實現本發明目的，本發明采用如下技術方案：

一種人造板用磷鋁無醛膠粘劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）以一定濃度的磷酸溶液或磷酸氫鹽溶液以及鋁化合物為原料，磷鋁元素組成一定的磷鋁比，設計膠粘劑的固含量；

（2）將磷酸溶液或磷酸氫鹽溶液水浴加熱后放入鋁化合物反應一段時間；

（3）將多價金屬鹽或者多價金屬氧化物和硼化物加入上述溶液中繼續反應一段時間后冷卻得到人造板用磷鋁無醛膠粘劑。

步驟（1）所述的磷酸氫鹽包括可溶性磷酸二氫鹽、可溶性磷酸一氫鹽中的一種；鋁化合物包括氫氧化鋁、氧化鋁、氮化鋁中的一種；磷鋁比為磷元素與鋁元素的摩爾比，范圍為2.0:1-4.0:1；膠粘劑的固含量為40%-85%。

步驟（2）所述的水浴溫度為50-150℃，反應時間為20-300 min。

步驟（3）所述多價金屬鹽和多價金屬氧化物為由Zn、Mg、Fe、Cu、Cr這些金屬組成的鹽類及氧化物，其作用是增加無機網絡的節點，提高膠粘劑的粘結強度；硼化物為硼砂或硼酸；反應時間為20-120 min。

所述人造板用磷鋁無醛膠粘劑的粘度為30-600 mPa·S。

利用所述人造板用磷鋁無醛膠粘劑制備人造板的方法：將人造板用磷鋁無醛膠粘劑與固化劑均勻混合后按一定的比例噴在刨花或者纖維表面或者涂在單板表面；然后對施膠的纖維、刨花或者單板按一定熱壓條件進行熱壓形成人造板材。