[發明專利]一種高支化尿素-多胺-甲醛共縮聚樹脂及其制備方法

有效

• 申請號: 202110895937.X
• 申請日: 2021-08-05
• 公開（公告）號: CN113461888B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 杜官本;李濤洪
• 申請（專利權）人: 西南林業大學
• 主分類號: C08G12/12
• 分類號: C08G12/12;C08G12/06;C09J161/24;C09J161/22
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 盛君梅

本發明公開了一種高支化尿素～多胺～甲醛共縮聚樹脂及其制備方法，該樹脂由尿素、多氨基化合物、甲醛共縮聚而成，高支化尿素～多胺～甲醛共縮聚樹脂的制備包括如下步驟：合成制備包括脫氨、加成、縮聚過程。先制備具備尿素端基的高支化聚合物，然后通過加成縮聚反應制備高支化樹脂初期聚合物。本發明的共縮聚樹脂可替代傳統脲醛樹脂，固化后能形成致密網狀交聯結構，與傳統脲醛樹脂相比，本發明的膠黏劑具有更優異的膠合性能和更低的甲醛釋放量，適用于膠合板、刨花板、纖維板等各類人造板生產制造。

技術領域

本發明人造板制造技術領域，具體涉及一種高支化尿素～多胺～甲醛共縮聚樹脂及其制備方法。

背景技術

脲醛樹脂是人造板工業最重要的膠黏劑，廣泛用于膠合板、刨花板、纖維板等人造板生產制造。脲醛樹脂的主要缺陷為膠合制品耐水性能差并存在甲醛釋放隱患。近年來，為了降低脲醛樹脂甲醛釋放，普遍采用低摩爾比合成技術，即降低合成配方中甲醛用量，導致脲醛樹脂整體性能劣化和生產效率下降。

脲醛樹脂缺陷產生的主要原因在于兩個方面：其一、脲醛樹脂的加成反應為可逆反應，最終樹脂中會殘留一部分游離甲醛，這部分甲醛在樹脂固化后仍存在于人造板中；其二，脲醛樹脂本身化學結構穩定性較差，尤其在潮濕環境中，固化后的脲醛樹脂會逐步解聚，導致人造板尺寸穩定性降低，同時造成人造板產品使用過程中的甲醛釋放。

向脲醛樹脂中加入適量甲醛捕捉劑，可以一定程度上降低人造板的甲醛釋放量。例如，專利“一種甲醛捕捉劑的制備方法及其在脲醛樹脂中的應用(公開號：CN102627726B)”公開了一種以丙烯酰胺、醋酸乙烯酯、苯乙烯為主要原料合成的共聚物甲醛捕捉劑。專利“一種脲醛樹脂中游離甲醛捕捉劑(公開號：CN102580282A)”公開了一種以尿素、雙氰胺、己內酰胺、含羥基水溶性高分子、玻璃粉等為原料的甲醛捕捉劑配方。甲醛捕捉劑的配方設計以對甲醛有較高反應活性為主要依據。從化學反應平衡角度分析，捕捉劑與游離甲醛反應的同時，也會造成樹脂分子上的羥甲基解離，甚至造成聚合物解聚和支化程度的降低，從而導致樹脂性能下降。

提高脲醛樹脂水解穩定性最常用的方法是使用三聚氰胺等改性脲醛樹脂，包括共混和共縮聚。例如，專利“三聚氰胺～尿素～甲醛共縮聚樹脂木材膠粘劑，ZL200810058522.1”，公開了三聚氰胺～尿素～甲醛共縮聚樹脂合成方法，該方法提高了共縮聚組分含量，由于三聚氰胺官能度為3，固化后樹脂的交聯程度仍然有限，脲醛樹脂整體性能的提高受到限制。

目前，缺乏一種甲醛釋放量低和膠合強度高的支化尿素～多胺～甲醛共縮聚樹脂及其制備方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種甲醛釋放量低和膠合強度高的支化尿素～多胺～甲醛共縮聚樹脂及其制備方法。

同時，為了解決現有技術的問題，本發明提供了如下技術方案：本發明的一種高支化尿素～多胺～甲醛共縮聚樹脂的制備方法，包括如下步驟：

(1)準確稱取高支化尿素～多胺～甲醛共縮聚樹脂由尿素、多氨基化合物、甲醛共縮聚，向反應釜中一次加入多氨基化合物，攪拌下加入尿素，多氨基化合物與尿素的摩爾比為1：2～20；將反應物逐漸升溫到100～130℃，保溫反應時間為7～13小時后冷卻，得到高支化的類尿素化合物UL，并將其配制為60％水溶液，待用；

(2)向反應釜中一次加入甲醛F，調整pH值為9.0～9.5；攪拌下加入第一次尿素U1和高支化的類尿素化合物UL水溶液UL1，UL1水溶液用量為U1用量的20～30％，反應時間為10～30分鐘后逐漸升溫到80～90℃；

(3)在80～90℃條件下保溫反應為20～60分鐘后，調整pH值在4.1～6.0之間，保溫反應為90～150分鐘；

(4)調整pH值為8.5～9.5，控制體系溫度為55～90℃，加入第二次尿素U2?和UL水溶液UL2，UL2水溶液的用量為第二次尿素U2的20～30％，保溫反應為10～30分鐘；