[發明專利]一種網狀超支化氨基共縮聚樹脂及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202210926338.4
• 申請日: 2022-08-03
• 公開（公告）號: CN115160520B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 杜官本;鄧書端;楊龍;李濤洪;楊紅星
• 申請（專利權）人: 西南林業大學
• 主分類號: C08G12/12
• 分類號: C08G12/12;C08G12/22;C08G83/00;C09J161/24;C09J161/22;B27N3/00
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 劉靜榮

本發明涉及一種網狀超支化氨基共縮聚樹脂及其制備方法與應用，本發明的方法以氨基化合物為基本原料，首先與醛基化合物合成初期聚合物，再與多支化多羥基丙烯酰胺化合物接枝共縮聚，得到一種網狀超支化氨基共縮聚樹脂，本發明所述的網狀超支化氨基共縮聚樹脂是一種超低甲醛釋放或零甲醛釋放的醛類樹脂，確保樹脂固化后甲醛釋放達到ENF要求的甲醛釋放量；本發明將具有高活性的多支化多羥甲基丙烯酰胺分子鏈段通過共縮聚接枝到醛類樹脂結構中，賦予膠黏劑分子更高反應活性和交聯位點，最終實現使用醛類樹脂生產ENF級人造板的目標；本發明的方法操作簡單，不改變現有脲醛樹脂的合成裝置，不改變現有人造板生產設備和生產工藝流程。

技術領域

本發明屬于新材料技術領域，具體涉及一種網狀超支化氨基共縮聚樹脂及其制備方法與應用。

背景技術

人造板由天然木材和膠黏劑復合而成，而天然木材屬于易燃物，同樣對人民的生命財產造成潛在威脅。在人造板制造過程中，膠黏劑樹脂固化后附著于木材表面，在起到粘接作用的同時也一定程度上隔絕了氧氣，減緩了燃燒過程。因此，同時具有優異膠合性能和優良阻燃性能的無醛膠黏劑無疑可以使人造板產品的安全性顯著提升。

隨著新國家標準《人造板及其制品甲醛釋放量分級》(GB/T?39600-2021)及《基于極限甲醛釋放量的人造板室內承載限量指南》(GB/T?39598-2021)于2021年10月1日起正式實施，傳統人造板膠黏劑技術亟待升級，以滿足更高室內板材甲醛釋放量限量標準，特別是使用傳統醛類系列樹脂生產ENF級(≤0.025mg/m³)人造板是當前國內外人造板工業的迫切需求。

降低醛類系列樹脂甲醛釋放量的最主要方法是采用低摩爾比合成路線，即減少配方中甲醛用量，或者使用低毒性的乙二醛替代甲醛樹脂合成樹脂。然而，低摩爾比脲醛樹脂或尿素乙二醛樹脂均存在固化后交聯程度低的缺陷，導致人造板整體性能劣化、生產效率下降。

鑒于以上原因，特提出本發明。

發明內容

為了解決現有技術中醛類系列樹脂的甲醛釋放量高，且作為在人造板膠黏劑會降低人造板的力學性能，且生產效率低等問題，本發明提供了一種網狀超支化氨基共縮聚樹脂及其制備方法與應用，本發明制備的網狀超支化氨基共縮聚樹脂用于ENF級人造板的生產，固化后可形成致密的網狀交聯，有利于提高膠合性能，同時樹脂固化速度快，有利于提高生產效率，提高人造板的力學性能。

本發明的第一目的，提供了一種網狀超支化氨基共縮聚樹脂的制備方法，所述的制備方法包括如下步驟：向反應釜中加入醛基化合物的水溶液，調節pH值至3.5-6.5，攪拌下加入氨基化合物，進行第一次反應，調節pH值至5.5-7.5，進行第二次反應，再加入多支化多羥甲基丙烯酰胺化合物進行保溫反應25-35min，得到所述的網狀超支化氨基共縮聚樹脂。

進一步的，所述的醛基化合物為甲醛或乙二醛，所述的氨基化合物為尿素或三聚氰胺。

進一步的，氨基化合物、醛基化合物和多支化多羥甲基丙烯酰胺化合物的摩爾比為1:0.8-2.0:0.01-0.2。

目前的研究發現，導致低摩爾比脲醛樹脂性能劣化和生產效率下降以及尿素乙二醛樹脂膠合性能欠佳的主要原因在于樹脂固化后難以形成致密網狀結構。因此，提高樹脂固化后交聯程度，能夠大幅度提高樹脂性能并實現使用醛類樹脂生產ENF級人造板的目標。

本發明人經過試驗發現，樹脂活性官能團即羥甲基不夠是導致上述缺陷的主要原因，如傳統低摩爾比脲醛樹脂羥甲基含量一般為9％左右，針對這一缺陷，本發明針對性合成了多支化多羥甲基丙烯酰胺化合物，并通過共縮聚方法接枝到醛類樹脂分子結構中，使樹脂的羥甲基含量提升到10％以上，使共縮聚樹脂富含大量未反應的羥甲基等，這些羥甲基在固化過程中可以與共縮聚樹脂中的脲酰胺基(-NHCONH₂)發生縮聚脫水反應，形成致密網狀交聯。

進一步的，第一次反應溫度為80-95℃，保溫反應30-90min。