CN101003610A - 脲醛树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脲醛树脂及其制备方法，该脲醛树脂由重量配比为甲醛200份、尿素100－250份、聚乙烯醇0.5－6份、促进剂：0.05－0.5份、助剂：0.5－5份的原料制备而成，其中甲醛的浓度为42％以上，反应过程中尿素分多次加入，使原料依次在强酸性介质、中性至弱碱性介质、弱酸性介质和中性介质中反应。本发明的优点是，所制备的脲醛树脂中游离甲醛含量低，仅为0.05－0.20％，利用本发明脲醛树脂生产人造板如刨花板、中/高密度纤维板时，不需要进行真空脱水处理，因此没有废水排放，并缩短了生产周期，降低了燃料和动力消耗；相比由低浓度甲醛(37％)制备的同摩尔比脲醛树脂生产的人造板，显著提高了人造板各项物理力学性能，大幅度降低了人造板中的甲醛释放量。
Description
技术领域
本发明涉及一种脲醛树脂及其制备方法，特别涉及一种用于生产人造板的脲醛树脂及其制备方法。
背景技术
改革开放近30年来，我国的木材工业得到了超常规快速发展。我国2004年人造板(纤维板、刨花板和胶合板)总产量5446.5万立方米，2005年达到了6393万立方米，增幅达17.4％，是2000年的3.19倍，已上升为世界第一人造板生产大国，其中，2005年人造板胶粘剂用量(100％固体含量计)超过350万吨，而脲醛树脂胶粘剂占人造板用胶量的90％以上，是胶粘剂中用量最大的品种。脲醛树脂胶粘剂之所以能在木材工业中大量使用，是由于其具有其它树脂无法比拟的有事，主要是它原料充足、价格低廉，是合成树脂中价格最低的。另外，脲醛树脂还具有很多优点，如胶接强度较高，固化迅速，固化后的胶层颜色浅，不会污染被胶合物的板面，水溶性好，易调制到所需要的合适粘度和浓度。
但是，众所周知，脲醛树脂也具有一些明显的缺点，除了耐老化性差、耐热水性差、不能作为室外人造板用胶外，其致命缺点是胶接的人造板存在甲醛释放问题。随着人们室外内环境意识、健康意识、生活质量意识的日益提高，人们越来越注意到脲醛树脂胶粘剂在使用过程中会放出甲醛，其胶接人造板在使用的过程中也会不断地释放出甲醛，污染空气，损害人们的身体健康；特别是刨花板用脲醛树脂生产过程中还有带甲醛污染排放问题，对周围环境危害甚大。
目前，在脲醛树脂制造过程中，普遍采用浓度为37％的甲醛与尿素在催化剂和一定反应条件下进行缩聚反应而成脲醛树脂。由于甲醛的浓度较低，因此在脲醛树脂制造过程中常常需要进行真空脱水，这不但增加了后序工段困难，延长了生产周期，增加了燃料和动力消耗，而且排出的废水含有游离甲醛等污染物会污染环境；低浓度甲醛的反应活性相对较小，合成脲醛树脂时，如果甲醛与尿素的摩尔比过低，虽然可以降低合成的脲醛树脂中的游离甲醛量，但是制成的脲醛树脂的水溶性下降、贮存期缩短、固化时间延长、固化性能变差，用于人造板生产中时，会导致人造板的物理力学性能、耐久和耐水性能均有所下降；如果甲醛与尿素的摩尔比较高，虽然保证了人造板的物理力学性能，但是又导致制造的人造板中游离甲醛量显著增大。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种脲醛树脂及其制备方法，本发明脲醛树脂是通过采用高浓度甲醛与尿素反应来获得，成品具有低游离甲醛含量，脲醛树脂生产过程中取消了脱水工序；利用本发明脲醛树脂生产的人造板，其各项物理力学性能均显著提高，同时甲醛释放量显著降低，在保证人造板各项物理力学性能的条件下，可降低胶耗。
为实现本发明目的，本发明脲醛树脂主要由重量配比为甲醛200份、尿素100-250份、聚乙烯醇0.5-6份、促进剂：0.05-0.5份、助剂：0.5-3份的原料反应制成。
另外，为实现本发明目的，本发明脲醛树脂的制备方法，包括以尿素分三次或四次加入的方式将上述原料混合，使其依次在强酸性、中性至弱碱性介质、弱酸性介质、中性介质中反应。
另外，为实现本发明目的，本发明脲醛树脂的制备方法包括利用上述原料依次进行的以下步骤：
1)在反应釜中加入甲醛、聚乙烯醇，再加入促进剂，检测pH值，pH＝1.8-3.5；
2)加入第一次尿素，在5-15分钟内升温至50±10℃，并在此温度条件下保温反应，反应至30℃水中出现雾点后，用氢氧化钠溶液调pH＝7.0-9.0，加入第二次尿素，用35-50分钟升温至80-90℃，调pH＝6.0-6.9，保温10-45分钟；
3)用甲酸调pH＝4.0-5.2，继续反应，直至粘度达到：80℃，涂-4杯11-25秒；
4)加入助剂和第三次尿素，降温至75-85℃，用氢氧化钠溶液调pH＝6.0-7.5，反应10-35分钟；
5)降温至60-80℃，或加入第四次尿素，降温至50℃以下，用氢氧化钠溶液调pH＝7.5-9.0，出料。
其中第一至第四次加入的尿素量分别为尿素总量的5-35％、30-60％、10-25％、0-35％。
特别是，原料的重量配比优选为：甲醛200份、尿素150-220份、聚乙烯醇0.5-3份、促进剂0.1-0.3份、助剂1-2份、氢氧化钠适量、甲酸适量。
特别是，甲醛的浓度为42-55％，优选45-50％。
特别是，促进剂为酸类物质，选自磷酸、盐酸、马来酸酐、硫酸等酸中的一种或多种。
特别是，助剂为胺类物质中的一种或多种，优选乌洛托品、三乙醇胺中的至少一种。
本发明产品的优点是：
1.采用本发明脲醛树脂生产人造板如刨花板、中/高密度纤维板和胶合板时，本发明脲醛树脂合成过程中不需要进行真空脱水处理，因此没有废水产生，缩短了生产周期，降低了燃料和动力消耗。
2.本发明脲醛树脂因采用高浓度甲醛，其反应活性大大增加，极大地促进了甲醛与尿素之间的充分反应，同比用低浓度甲醛制备的同摩尔比脲醛树脂，其游离甲醛含量低，小于0.2％，固化性能显著提高；
3.用本发明脲醛树脂制备的人造板相比使用由低浓度甲醛制备的同摩尔比脲醛树脂制备的人造板，不但显著提高了人造板的各项物理力学性能，而且大大降低了人造板中的甲醛释放量；相比使用低浓度甲醛制备的低摩尔比脲醛树脂的人造板，在保证在人造板的各项物理力学性能的前提下，降低胶耗10％以上，大大节约了人造板的制造成本。
具体实施方式
实施例一
原料配方：
| 原料 | 重量(kg) | 含量(％) | 备注 |
| 甲醛 | 200 | 45 | |
| 尿素 | 156 | 98 | U1＝25 |
| U2＝65U3＝40U4＝26 | |||
| 聚乙烯醇 | 1 | 1799型 | |
| 马来酸酐 | 0.4 | 100 | |
| 乌洛托品 | 1 | 98 | |
| 甲酸 | 适量 | 20 | 调节PH值 |
| 氢氧化钠 | 适量 | 30 | 调节PH值 |
注：甲醛与尿素的摩尔比为1.18。
具体反应步骤包括：
1)在反应釜中加入甲醛、聚乙烯醇，再加入马来酸酐，搅拌均匀后检测pH值，pH＝2.0-2.5；
2)加入第一次尿素，在15分钟内加热升温至温度50±2℃，保温反应至30℃水中出现雾点后(即，将反应液滴入盛有30℃清水的烧杯中，见起白色雾点为终点)，用氢氧化钠溶液调pH＝7.0，加入第二次尿素，用45分钟时间升温至85-90℃，调pH＝6.5，保温30分钟；
3)用甲酸调pH＝4.9，继续反应，直至粘度达到：涂-4杯20秒(80℃)；
4)加入乌洛托品和第三次尿素，降温至80℃，用氢氧化钠溶液调pH＝6.5，反应25分钟；
5)降温至60℃，加入第四次尿素，降温至50℃以下，用氢氧化钠溶液调pH＝8.0，出料。
树脂质量指标：
固体含量 61-64％
pH值 7.5-8.0
粘度(20℃) 33-40(S，涂-4杯)
固化速度 45-60秒
游离甲醛含量 ＜0.25％
水溶性 ≥1.0
贮存期 ≥15天
树脂反应时间和成本：
树脂反应时间：6小时；树脂成本：1750元/吨。
比较例一
采用现有技术一种常用的脲醛树脂制备方法。其中：
原料配方：
| 原料 | 重量(kg) | 含量(％) | 备注 |
| 甲醛 | 200 | 37 | |
| 尿素 | 128 | 98 | U1＝75U2＝35U3＝18 |
| 聚乙烯醇 | 1 | 1799型 | |
| 乌洛托品 | 1 | 98 | |
| 甲酸 | 适量 | 20 | 调节PH值 |
| 氢氧化钠 | 适量 | 30 | 调节PH值 |
注：甲醛与尿素的摩尔比为1.18
具体反应步骤包括：
1)在反应釜中加入甲醛，用氢氧化钠溶液调pH＝8.0，加聚乙烯醇和第一次尿素，升温至90℃，调pH＝6.5，保温30分钟；
2)用甲酸调pH＝4.9，继续反应，直至粘度达到：涂-4杯15秒(80℃)；
3)加入乌洛托品和第二次尿素，降温至80℃，用氢氧化钠溶液调pH＝6.5，反应25分钟；
5)用氢氧化钠溶液调pH＝7.5，在75℃温度条件下脱水，4小时脱水量70-75kg；
6)降温至60℃，加入第三次尿素，降温至50℃以下，用氢氧化钠溶液调pH＝8.5，出料。
树脂质量指标：
固体含量 63-65％
pH值 7.5-8.5
粘度(20℃) 40-50(S，涂-4杯)
固化速度 45-60秒
游离甲醛含量 ＜0.3％
水溶性 ≥1.0
贮存期 ≥15天
树脂反应时间和成本：
树脂反应时间：10小时；树脂成本：1980元/吨。
实验例一
分别采用实施例一方法和比较例一方法生产的脲醛树脂制备16mm和18mm刨花板，生产时均执行如下表1所示工艺：
| 工艺参数 | 16mm刨花板 | 18mm刨花板 | ||
| 表、芯层 | 表层 | 芯层 | 表层 | 芯层 |
| 原胶(kg) | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 乳液(kg) | 8.9 | 10.5 | 8.9 | 10.5 |
| 水(kg) | 20 | 0 | 20 | 0 |
| 施胶比例(％) | 18.1 | 12.6 | 18.1 | 12.6 |
| 固化剂(％) | 0 | 1.5 | 0 | 1.5 |
| 热压温度(℃) | 195～210 | |||
| 热压时间(min) | 2.7 | 3.0 | ||
| 公称厚度(mm) | 16 | 18 | ||
| 平均胶量(kg/m3) | 105 | 103 | ||
对上述工艺过程制造的16mm和18mm刨花板进行检测，检验方法按GB/T17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能实验方法》检测试件的密度、含水率、吸水厚度膨胀率、内结合强度、静曲强度、表面结合强度、甲醛释放量(穿孔法)，检测结果如表2所示。
表2
| 序号 | 指标名称 | 实施例一 | 比较例一 | P3标准值 | ||
| 1 | 公称厚度(mm) | 16 | 18 | 16 | 18 | ＞13～20 |
| 2 | 密度(g/cm3) | 0.66 | 0.65 | 0.67 | 0.65 | 0.4～0.9 |
| 3 | 含水率(％) | 7.2 | 8.2 | 7.2 | 7.1 | 4～13 |
| 4 | 静曲强度(MPa) | 23.5 | 21.9 | 15.4 | 14.8 | ≥13 |
| 5 | 内结合强度(MPa) | 0.57 | 0.51 | 0.43 | 0.39 | ≥0.35 |
| 6 | 表面结合强度(MPa) | 1.28 | 1.17 | 0.92 | 0.89 | ≥0.8 |
| 7 | 吸水厚度膨胀率(％) | 4.9 | 5.0 | 6.5 | 6.7 | ≤8.0 |
| 8 | 甲醛释放量(mg/100g) | 7.9 | 7.3 | 16.7 | 16.3 | |
由此可见，由于制备本发明的脲醛树脂的反应时间为6小时，而由低浓度甲醛制备的同摩尔比脲醛树脂的反应时间为10小时，因此本发明大大缩短了制备脲醛树脂的反应时间，缩短幅度为40％，因此减少了真空泵的能耗，可以节约40％的电费。
此外，从表2可见，在使用脲醛树脂制备刨花板的工艺中，相比用37％浓度的甲醛制备的脲醛树脂，本发明用高浓度甲醛制备的脲醛树脂可以使刨花板的物理力学性能大大提高，其中内结合强度提高31.7％，静曲强度提高50.3％，吸水厚度膨胀率下降了25％，甲醛释放量降低54.0％。
实施例二
原料配方：
| 原料 | 重量(kg) | 含量(％) | 备注 |
| 甲醛 | 200 | 50 | |
| 尿素 | 173 | 98 | U1＝30U2＝75U3＝45U4＝23 |
| 聚乙烯醇 | 5 | 1799型 | |
| 磷酸 | 0.4 | 100 | |
| 乌洛托品 | 3 | 98 | |
| 甲酸 | 适量 | 20 | 调节PH值 |
| 氢氧化钠 | 适量 | 30 | 调节PH值 |
注：甲醛与尿素的摩尔比为1.18
具体反应步骤同实施例一
树脂质量指标：
固体含量 64-66％
pH值 7.5-8.0
粘度(20℃) 33-40(S，涂-4杯)
固化速度 45-60秒
游离甲醛含量 ＜0.2％
水溶性 ≥1.0
贮存期 ≥15天
树脂反应时间和成本：
树脂反应时间：6小时；树脂成本：1850元/吨。
比较例二
原料配方：
| 原料 | 重量(kg) | 含量(％) | 备注 |
| 甲醛 | 200 | 37 | |
| 尿素 | 142 | 98 | U1＝75U2＝50U3＝17 |
| 聚乙烯醇 | 5 | 1799型 | |
| 乌洛托品 | 3 | 98 | |
| 甲酸 | 适量 | 20 | 调节PH值 |
| 氢氧化钠 | 适量 | 30 | 调节PH值 |
注：甲醛与尿素的摩尔比为1.06
具体反应步骤同比较例一。
树脂质量指标：
固体含量 64-66％
pH值 7.5-8.5
粘度(20℃) 40-50(S，涂-4杯)
固化速度 45-60秒
游离甲醛含量 ＜0.2％
水溶性 ≥1.0
贮存期 ≥15天
树脂反应时间和成本：
树脂反应时间：10小时；树脂成本：1960元/吨。
实验例二
采用通过实施例二方法和比较例二方法生产的脲醛树脂分别制备12mm和16mm刨花板，生产时均执行如下相同工艺、但施胶量不同(见表3)：
表3
| 序号 | 工艺参数 | 实施例二 | 比较例二 | ||||||
| 1 | 表、芯层 | 表层 | 芯层 | 表层 | 芯层 | 表层 | 芯层 | 表层 | 芯层 |
| 2 | 原胶(kg) | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 3 | 乳液(kg) | 8.9 | 10.5 | 8.9 | 10.5 | 8.9 | 10.5 | 8.9 | 10.5 |
| 4 | 水(kg) | 20 | 0 | 20 | 0 | 20 | 0 | 20 | 0 |
| 5 | 施胶比例(％) | 16.3 | 11.3 | 16.3 | 11.3 | 19.0 | 13.2 | 19.0 | 13.2 |
| 6 | 固化剂(％) | 0 | 1.5 | 0 | 1.5 | 0 | 1.5 | 0 | 1.5 |
| 7 | 热压温度(℃) | 195～210 | |||||||
| 8 | 热压时间(min) | 2.1 | 2.7 | 2.1 | 2.7 | ||||
| 9 | 公称厚度(mm) | 12 | 16 | 12 | 16 | ||||
| 10 | 平均胶量(kg/m3) | 95 | 94 | 110 | 108 | ||||
分别使用两种脲醛树脂胶粘剂，对上述工艺过程制造的12mm和16mm刨花板进行检测，检验方法按GB/T17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能实验方法》检测试件的密度、含水率、吸水厚度膨胀率、内结合强度、静曲强度、表面结合强度、甲醛释放量(穿孔法)，检测结果如表4所示。
表4
| 序号 | 指标名称 | 实施例二 | 比较例二 | P3标准值 | ||
| 1 | 公称厚度(mm) | 12 | 16 | 12 | 16 | ＞13～20 |
| 2 | 密度(g/cm3) | 0.65 | 0.64 | 0.66 | 0.65 | 0.4～0.9 |
| 3 | 含水率(％) | 6.9 | 7.2 | 6.9 | 7.1 | 4～13 |
| 4 | 静曲强度(MPa) | 17.5 | 17.3 | 15.4 | 14.8 | ≥13 |
| 5 | 内结合强度(MPa) | 0.47 | 0.41 | 0.39 | 0.37 | ≥0.35 |
| 6 | 表面结合强度(MPa) | 0.98 | 0.94 | 0.92 | 0.89 | ≥0.8 |
| 7 | 吸水厚度膨胀率(％) | 5.9 | 5.5 | 7.5 | 7.7 | ≤8.0 |
| 8 | 甲醛释放量(mg/100g) | 7.1 | 6.9 | 6.6 | 5.9 | |
实验例二结果表明，相比由低浓度甲醛制备的脲醛树脂，采用本发明实施例二的脲醛树脂制备刨花板，在刨花板各项物理力学性能不降低的条件下，胶耗降低10％以上；本发明实施例二的高浓甲醛(甲醛与尿素的摩尔比为1.18)制备的脲醛树脂，其制备的刨花板甲醛释放量，相当于使用低浓度甲醛(甲醛与尿素的摩尔比为1.06)的脲醛树脂制备的刨花板。
实施例三
原料配方：
| 原料 | 重量(kg) | 含量(％) | 备注 |
| 甲醛 | 200 | 45 | |
| 尿素 | 167 | 98 | U1＝25U2＝65U3＝40U4＝37 |
| 聚乙烯醇 | 1 | 1799型 | |
| 马来酸酐 | 0.4 | 100 | |
| 三乙醇胺 | 1 | 98 | |
| 甲酸 | 适量 | 20 | 调节PH值 |
| 氢氧化钠 | 适量 | 30 | 调节PH值 |
注：甲醛与尿素的摩尔比为1.10
具体反应步骤同实施例一。
树脂质量指标：
固体含量 61-64％
pH值 7.5-8.0
粘度(20℃) 19-21(S，涂-4杯)
固化速度 45-60秒
游离甲醛含量 ＜0.2％
水溶性 ≥1.0
贮存期 ≥20天
比较例三
原料配方：
| 原料 | 重量(kg) | 含量(％) | 备注 |
| 甲醛 | 200 | 37 | |
| 尿素 | 137 | 98 | U1＝75U2＝35U3＝27 |
| 聚乙烯醇 | 1 | 1799型 | |
| 三乙醇胺 | 1 | 98 | |
| 甲酸 | 适量 | 20 | 调节PH值 |
| 氢氧化钠 | 适量 | 30 | 调节PH值 |
注：甲醛与尿素的摩尔比为1.10
具体反应步骤同比较例一。
树脂质量指标：
固体含量 61-64％
pH值 7.5-8.5
粘度(20℃) 19-21(S，涂-4杯)
固化速度 45-60秒
游离甲醛含量 ＜0.3％
水溶性 ≥1.0
贮存期 ≥20天
实验例三
采用通过实施例三方法和比较例三方法生产的脲醛树脂分别制备12mm高密度纤维板和18mm中密度纤维板，生产时均执行如下生产工艺(见表5)：
表5
| 序号 | 工艺参数 | 实施例三 | 比较例三 | ||
| 1 | 公称厚度(mm) | 12 | 18 | 12 | 18 |
| 2 | 平均液体胶量(kg/m3) | 180 | 120 | 180 | 120 |
| 3 | 热压温度(℃) | 170～190 | |||
| 4 | 热压时间(min) | 4.0 | 6.0 | 4.0 | 6.0 |
分别使用两种脲醛树脂胶粘剂，对上述工艺过程制造的12mm高密度纤维板和18mm中密度纤维板进行检测，检验方法按GB/T17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能实验方法》检测试件的密度、含水率、吸水厚度膨胀率、内结合强度、静曲强度、表面结合强度、甲醛释放量(穿孔法)，检测结果如表6所示。
表6
| 序号 | 指标名称 | 实施例三 | 比较例三 | ||
| 1 | 公称厚度(mm) | 12 | 18 | 12 | 18 |
| 2 | 密度(g/cm3) | 0.88 | 0.72 | 0.89 | 0.73 |
| 3 | 含水率(％) | 5.2 | 6.2 | 5.1 | 6.1 |
| 4 | 静曲强度(MPa) | 55.1 | 33.9 | 45.4 | 28.9 |
| 5 | 内结合强度(MPa) | 2.17 | 0.90 | 1.43 | 0.69 |
| 6 | 表面结合强度(MPa) | 2.28 | 1.57 | 1.92 | 1.29 |
| 7 | 吸水厚度膨胀率(％) | 6.1 | 10.0 | 7.5 | 11.7 |
| 8 | 甲醛释放量(mg/100g) | 7.9 | 9.3 | 16.7 | 20.3 |
从实施例三、比较例三和表6可见，在相同的纤维板制备工艺下，相比由低浓度甲醛制备的同摩尔比脲醛树脂生产的12mm高密度纤维板和18mm中密度纤维板，采用本发明脲醛树脂平均使纤维板内结合强度提高44.8％，静曲强度提高19.8％，吸水厚度膨胀率下降了16.1％，甲醛释放量降低53.5％。
实施例四
原料配方：
| 原料 | 重量(kg) | 含量(％) | 备注 |
| 甲醛 | 200 | 55 | |
| 尿素 | 220 | 98 | U1＝35U2＝75U3＝50U4＝60 |
| 聚乙烯醇 | 5 | 1799型 | |
| 马来酸酐 | 0.2 | 100 | |
| 三乙醇胺 | 3 | 98 | |
| 甲酸 | 适量 | 20 | 调节PH值 |
| 氢氧化钠 | 适量 | 30 | 调节PH值 |
注：甲醛与尿素的摩尔比为1.02。
具体反应步骤同实施例一。
树脂质量指标：
固体含量 64-66％
pH值 7.5-8.0
粘度(20℃) 19-21(S，涂-4杯)
固化速度 55-65秒
游离甲醛含量 ＜0.15％
水溶性 ≥1.0
贮存期 ≥15天
比较例四
原料配方：
| 原料 | 重量(kg) | 含量(％) | 备注 |
| 甲醛 | 200 | 37 | |
| 尿素 | 148 | 98 | U1＝75U2＝33U3＝40 |
| 聚乙烯醇 | 5 | 1799型 | |
| 三乙醇胺 | 3 | 98 | |
| 甲酸 | 适量 | 20 | 调节PH值 |
| 氢氧化钠 | 适量 | 30 | 调节PH值 |
注：甲醛与尿素的摩尔比为1.02。
具体反应步骤同比较例一。
树脂质量指标：
固体含量 61-64％
pH值 7.5-8.5
粘度(20℃) 19-21(S，涂-4杯)
固化速度 45-60秒
游离甲醛含量 ＜0.25％
水溶性 ≥1.0
贮存期 ≥20天
实验例四
采用通过实施例四方法和比较例四方法生产的脲醛树脂分别制备12mm高密度纤维板和18mm中密度纤维板，生产时均执行如下生产工艺(见表7)：
表7
| 序号 | 工艺参数 | 实施例四 | 比较例四 | ||
| 1 | 公称厚度(mm) | 12 | 18 | 12 | 18 |
| 2 | 平均液体胶量(kg/m3) | 180 | 120 | 180 | 120 |
| 3 | 热压温度(℃) | 170～190 | |||
| 4 | 热压时间(min) | 4.0 | 6.0 | 4.0 | 6.0 |
对上述工艺过程制造的12mm高密度纤维板和18mm中密度纤维板进行检测，检验方法按GB/T17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能实验方法》检测试件的密度、含水率、吸水厚度膨胀率、内结合强度、静曲强度、表面结合强度、甲醛释放量(穿孔法)，检测结果如表8所示。
表8
| 序号 | 指标名称 | 实施例四 | 比较例四 | ||
| 1 | 公称厚度(mm) | 12 | 18 | 12 | 18 |
| 2 | 密度(g/cm3) | 0.89 | 0.71 | 0.92 | 0.75 |
| 3 | 含水率(％) | 5.0 | 6.4 | 5.3 | 6.1 |
| 4 | 静曲强度(MPa) | 51.1 | 32.9 | 41.4 | 26.9 |
| 5 | 内结合强度(MPa) | 1.97 | 0.70 | 1.23 | 0.59 |
| 6 | 表面结合强度(MPa) | 2.02 | 1.49 | 1.52 | 1.20 |
| 7 | 吸水厚度膨胀率(％) | 7.1 | 11.0 | 8.5 | 11.9 |
| 8 | 甲醛释放量(mg/100g) | 4.9 | 5.3 | 8.7 | 10.3 |
由表8可见，在相同的纤维板制备工艺下，相比由低浓度甲醛制备的同摩尔比脲醛树脂生产的12mm高密度纤维板和18mm中密度纤维板，使用本发明脲醛树脂平均使纤维板内结合强度提高46.7％，静曲强度提高23.0％，吸水厚度膨胀率下降了11.3％，甲醛释放量降低46.3％。
Claims (10)
1、一种脲醛树脂，其特征是包括以下重量配比的组分：高浓度甲醛200份、尿素100-250份、聚乙烯醇0.5-6份、促进剂：0.05-0.5份、助剂：0.5-3份。
2、如权利要求1所述的脲醛树脂，其特征是：所述甲醛浓度的范围为42-55％。
3、如权利要求2所述的脲醛树脂，其特征是：所述甲醛浓度范围为45-50％。
4、如权利要求1至3任一所述的脲醛树脂，其特征是所述原料重量配比优选：甲醛200份、尿素150-220份、聚乙烯醇0.5-3份、促进剂0.1-0.3份、助剂1-2份。
5、如权利要求1至4任一所述的脲醛树脂，其特征是：所述促进剂选自酸类物质磷酸、盐酸、马来酸酐、硫酸等强酸中的一种或多种。
6、如权利要求1至4任一所述的脲醛树脂，其特征是：所述助剂为胺类物质。
7、如权利要求1至3任一所述的脲醛树脂的制备方法，其特征是以尿素分三次或四次加入的方式将所述原料混合，并使其依次在强酸性介质、中性至弱碱性介质、弱酸性介质、中性介质中反应。
8、如权利要求1至3任一所述的脲醛树脂的制备方法，其特征是包括以下依次进行的步骤：
1)在反应釜中加入甲醛、聚乙烯醇，再加入促进剂，检测pH值，调pH＝1.8-3.5：
2)加入第一次尿素，在温度为40-60℃下保温反应，反应至30℃水中出现雾点时，用氢氧化钠溶液调pH＝7.0-9.0，加入第二次尿素，升温至80-90℃，调pH＝6.0-6.9，保温10-45分钟；
3)用甲酸调pH＝4.0-5.2，继续反应，直至粘度达到：80℃，涂-4杯11-25秒；
4)加入助剂和第三次尿素，降温至75-85℃，用氢氧化钠溶液调pH＝6.0-7.5，反应10-35分钟；
5)降温至60-80℃，加第四次尿素；降温至50℃以下，用氢氧化钠溶液调pH＝7.5-9.0，出料。
9、如权利要求7或8所述的制备方法，其特征是第一至第四次加入的尿素量分别为尿素总量的：5-35％、30-60％、10-50％、0-35％。
10、如权利要求7至9任一所述的制备方法，其特征是：所述促进剂选自酸类物质磷酸、盐酸、马来酸酐、硫酸等强酸中的一种或多种，所述助剂为胺类物质中的一种或多种。
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