[發(fā)明專利]一種膠粘劑及其制備的生態(tài)板材和板材制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010063463.8
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111171773B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金振宇;彭華慶;王艷麗;張宏科
• 申請（專利權(quán)）人: 萬華化學(xué)集團股份有限公司;萬華化學(xué)（寧波）有限公司
• 主分類號: C09J175/04
• 分類號: C09J175/04;C08G18/79;B27N3/00;B27N3/02;B27N3/04;B27N3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供一種新型生態(tài)板材膠粘劑及用其生產(chǎn)的生態(tài)板材產(chǎn)品和生產(chǎn)方法。所述生態(tài)板材膠粘劑含有聚合甲苯二異氰酸酯和改性二苯甲烷二異氰酸酯。采用該膠粘劑的生態(tài)板材原料成本低、性能符合國家標準、無甲醛釋放，綠色環(huán)保。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于聚氨酯領(lǐng)域，具體涉及一種膠粘劑及其制備的生態(tài)板材和板材制備方法。

技術(shù)背景

有人將農(nóng)林業(yè)廢棄物稱為“第二森林資源”，有研究表明，我國到2020年，國內(nèi)木材需求缺口將達到3億立方米，而我國木材的加工直接利用效率只有60％左右，因此有很多的剩余物沒有得到利用。我國也是農(nóng)業(yè)大國，每年產(chǎn)生的秸稈剩余物，按照10％的利用率，每年可以貢獻7000萬立方米復(fù)合人造板，相當(dāng)于7350萬立方米木材。

人造板應(yīng)用領(lǐng)域，瓶頸在膠粘劑，使用最多的是酚醛樹脂，三聚氰胺樹脂和脲醛樹脂，但使用這類膠粘劑的人造板一方面性能日益不能滿足市場要求，另一方面會釋放甲醛，嚴重影響人體健康。

近幾年，人造板領(lǐng)域開始使用異氰酸酯類膠粘劑，其最主要的優(yōu)勢就是板材性能優(yōu)秀，且無甲醛釋放，是一種生態(tài)板材產(chǎn)品。

板材的制備方法，一般是由秸稈細纖維、膠粘劑和助劑等，經(jīng)纖維制備、添加膠粘劑、混合攪拌、壓塊成型、粘合裝飾板等工序加工而成。所用的膠粘劑是脲醛樹脂膠和酚醛樹脂膠黏劑，新型的異氰酸酯屬于非醛類膠黏劑，其中的多亞甲基多苯基異氰酸酯膠黏劑能解決甲醛釋放問題，在制成的板材中甲醛釋放，綠色環(huán)保，但其因滲透性和吸潮之后容易起鼓等原因制約了板材的力學(xué)性能。

總之，因膠粘劑的制約，目前的技術(shù)手段無法滿足生態(tài)板材更高的性能要求。因此迫切需要開發(fā)新型生態(tài)板材膠粘劑及相應(yīng)的生態(tài)板材產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種生態(tài)板材膠粘劑，該膠粘劑可以滿足生態(tài)板材更高的性能要求。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種生態(tài)板材膠粘劑，所述膠粘劑包含如下組分：

組分a：聚合甲苯二異氰酸酯；

組分b：改性二苯基甲烷二異氰酸酯；

其中，所述膠粘劑中組分a的質(zhì)量比是10％-100％，優(yōu)選20％-50％，更優(yōu)選25％-30％，以膠粘劑總質(zhì)量計；該膠粘劑其余部分為組分b，不計其它助劑。

上述方案的設(shè)計原理在于：異氰酸酯類膠粘劑最典型的代表是使用多亞甲基多苯基二異氰酸酯(PM)作為主劑，水作為輔劑，經(jīng)過膠粘劑調(diào)制，混膠，壓模和熱壓成型幾個工序形成生態(tài)板材產(chǎn)品。但是使用多亞甲基多苯基二異氰酸酯基膠粘劑不足之處就是板材的性能不足，吸潮之后容易起鼓，其根本原因是多亞甲基多苯基二異氰酸酯活性比較低，在生產(chǎn)生態(tài)板材過程中，多亞甲基多苯基二異氰酸酯的-NCO活性基團不能完全與水，與板材原料中的羥基基團完全反應(yīng)，因此殘留比較多的-NCO活性基團，生態(tài)板材在使用過程中，因為空氣中的濕氣，吸潮后，殘留-NCO活性基團與水汽反應(yīng)，放出二氧化碳后導(dǎo)致板材容易起鼓。多亞甲基多苯基二異氰酸酯基膠粘劑提供膠粘強度的原因是-NCO活性基團與板材原料中的羥基基團的化學(xué)鍵合作用，與輔劑水反應(yīng)形成的脲基化合物具有結(jié)晶膠黏的協(xié)同作用。但是，多亞甲基多苯基二異氰酸酯分子量較大，形成的脲基化合物結(jié)構(gòu)在膠粘劑所有分子結(jié)構(gòu)中所占的比例較低，上述協(xié)同作用效果不足，影響了板材的性能。強化脲基化合物具有結(jié)晶膠黏的協(xié)同作用，可以從兩方面著手，第一是通過降低異氰酸酯的分子量來提高脲基化合物基團的結(jié)構(gòu)占比，第二是通過改性，在異氰酸酯結(jié)構(gòu)中增加一些剛性的結(jié)構(gòu)，比如碳化二亞胺和脲酮亞胺結(jié)構(gòu)。本發(fā)明采用的就是利用組分b中包含的碳化二亞胺和脲酮亞胺結(jié)構(gòu)促進結(jié)晶膠黏的協(xié)同作用。