CN101108957A - 一种木材胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种木材胶粘剂及其制备方法，属人造板生产技术领域。该胶粘剂由甲醛、尿素、三聚氰胺、苯酚共缩聚而成；尿素、三聚氰胺、苯酚的摩尔比为11.5∶7.6∶1；甲醛/尿素+三聚氰胺+苯酚的摩尔比为1.0∶1－1.2∶1。其制备方法是在合成脲醛树脂的基础上添加三聚氰胺和苯酚，将甲醛溶液调节为碱性，加入第一次尿素，在温度80℃－90℃下反应一段时间，调节pH值为酸性，加入第二次尿素，反应一段时间后，加入第三次尿素，加入三聚氰胺和甲醛溶液，调pH为碱性，时加入苯酚和甲醛，反应到终点，调节pH值为碱性，加入最后的尿素，最终合成一种高性能的木材胶粘剂。本发明的木材胶粘剂具有胶合力强，甲醛释放量低，耐水性高等优点，适合室外级人造板及防潮型人造板的生产。

Description

一种木材胶粘剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种木材胶粘剂及其制备方法，属人造板生产技术领域。
背景技术：
脲醛树脂因其原料充足、价格低廉、性能优良，是我国木材加工工业中消耗量最大的一类胶粘剂。但它也有耐水性能较差，甲醛释放量大等的缺点，在应用上受到一定的限制。随着人们环保意识的增强，对游离甲醛释放量的控制要求越来越严，脲醛树脂的摩尔比越来越低，甲醛(F)/尿素(U)摩尔比的降低会导致树脂整体性能的降低，同时市场对人造板产品的防潮、耐水方面的性能提出了更高的要求，这些都给脲醛树脂的性能提出了更高的要求。对脲醛树脂(UF)改性的方法很多，而且根据不同产品的需要，改性方法也各不相同。其中，共缩聚树脂的实现是这些方法中的一类佼佼者，它通过向原有树脂添加其它化合物使其发生共缩聚反应，赋予胶粘剂以新的性能，达到对原有树脂进行改性的目的。现在生产中常用三聚氰胺来改性脲醛树脂，三聚氰胺的加入对改善所制板材的内胶合强度、甲醛释放量、热稳定性等性能有一定帮助，同时三聚氰胺具有环状结构，具有六个活性基团，这在很大程度上促进了UF树脂的交联，形成三维网状结构，同时封闭了许多吸水性基团，如一CH2OH等，从而大大提高了UF的耐水性能。但MUF树脂也存在一些缺点，如它对储存温度有一定的要求，一般而言，贮存温度低于或高于25℃都会降低其贮存期。另外，由于树脂中使用了三聚氰胺，树脂的成本会随着三聚氰胺用量的增加而增加。
经文献检索，未见与本发明相同的公开报道。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术之不足，对合成脲醛树脂进行改性，提供一种木材胶粘剂及其制备方法。
本发明的木材胶粘剂由甲醛，尿素，三聚氰胺，苯酚共缩聚而成；其中：
a.尿素、三聚氰胺、苯酚的摩尔比为11.5∶7.6∶1；甲醛/尿素+三聚氰胺+苯酚的摩尔比为1.0∶1-1.2∶1；
b.木材胶粘剂外观为透明淡黄褐色乳液，固含量是53-65％，粘度是涂-4杯17-19s，密度1.26-1.27g/cm3，  PH是8.2-8.8，凝胶时间是75-95s，储存期为2-3个星期。
本发明的木材胶粘剂的制备方法步骤如下：(以下份数为重量份数)
a.取718-1096份37％的甲醛，用NaOH调PH值到8.5-9.5，加259-330份的尿素，升温到80-90℃，保持15-30分钟，调PH值到4.0-5.0，直到出现冰雾；
b.用NaOH调PH值到5.8-6.8，加入148-188份的尿素，加热到90℃，保持10-20分钟；
c.加入106-134份尿素，保持5-15分钟；
e.用NaOH调PH值到8.5-9.5，加入1793-2281份三聚氰胺和2148-3282份甲醛；
f.温度到90℃后，用NaOH调PH值到8.0-8.8，保持10-30分钟，加入176-224份的苯酚和189-289份37％的甲醛，反应到溶液变清，用NaOH调PH到8.0-8.8；
g.随后降温到80℃加入890份尿素，降温到35℃时，用NaOH调整PH值到8.0-8.8，得到木材胶粘剂。
本方法所用设备为常规设备。
本发明与现有技术相比，具有胶合强度高、耐水性好、可大幅度降低游离甲醛释放、生产成本较MUF树脂低等优点，特别适合室外级人造板及防潮型人造板的生产。
具体实施方式：
实施例1：(每份为重量份数，克或千克)
该胶粘剂由甲醛，尿素，三聚氰胺，苯酚共缩聚而成；其中：
a.尿素、三聚氰胺、苯酚的摩尔比为11.5∶7.6∶1；甲醛/尿素+三聚氰胺+苯酚的摩尔比为1.0∶1；
b.木材胶粘剂外观为透明淡黄褐色乳液，固含量是53％，粘度是涂-4杯17s，密度1.26g/cm3，PH是8.2，凝胶时间是75s，储存期为3个星期。
木材胶粘剂的制备方法步骤如下：
a.取718份37％的甲醛，用NaOH调PH值到8.5，加259份的尿素，升温到80℃，保持15分钟，调PH值到4.0，直到出现冰雾；
b.用NaOH调PH值到5.8，加入148份的尿素，加热到90℃，保持10分钟；
c.加入106份尿素，保持5分钟；
e.用NaOH调PH值到8.5，加入1793份三聚氰胺和2148份甲醛；
f.温度到90℃后，用NaOH调PH值到8.0，保持10分钟，加入176份的苯酚和189份37％的甲醛，反应到溶液变清，用NaOH调PH到8.0；
g.随后降温到80℃加入783份尿素，降温到35℃时，用NaOH调整PH值到8.0，得到木材胶粘剂。
实施例2：(每份为重量份数，克或千克)
该胶粘剂由甲醛，尿素，三聚氰胺，苯酚共缩聚而成；其中：
a.尿素、三聚氰胺、苯酚的摩尔比为11.5∶7.6∶1；甲醛/尿素+三聚氰胺+苯酚的摩尔比为1.1∶1；
b.木材胶粘剂外观为透明淡黄褐色乳液，固含量是65％，粘度是涂-4杯19s，密度1.27g/cm3，PH是8.8，凝胶时间是90s，储存期为2.5个星期。
木材胶粘剂的制备方法步骤如下：
a.取907份37％的甲醛，用NaOH调PH值到9.5，加294份的尿素，升温到90℃，保持30分钟，调PH值到5.0，直到出现冰雾；
b.用NaOH调PH值到6.8，加入168份的尿素，加热到90℃，保持20分钟；
c.加入120份尿素，保持15分钟；
e.用NaOH调PH值到9.5，加入2037份三聚氰胺和2715份甲醛；
f.温度到90℃后，用NaOH调PH值到8.8，保持30分钟，加入200份的苯酚和239份37％的甲醛，反应到溶液变清，用NaOH调PH到8.8；
g.随后降温到80℃加入890份尿素，降温到35℃时，用NaOH调整PH值到8.8，得到木材胶粘剂。
实施例3：(每份为重量份数，克或千克)
该胶粘剂由甲醛，尿素，三聚氰胺，苯酚共缩聚而成；其中：
a.尿素、三聚氰胺、苯酚的摩尔比为11.5∶7.6∶1；甲醛/尿素+三聚氰胺+苯酚的摩尔比为1.2∶1；
b.木材胶粘剂外观为透明淡黄褐色乳液，固含量是60％，粘度是涂-4杯18s，密度1.265g/cm3，PH是8.5，凝胶时间是95s，储存期为2个星期。
木材胶粘剂的制备方法步骤如下：
a.取1096份37％的甲醛，用NaOH调PH值到9.0，加330份的尿素，升温到85℃，保持20分钟，调PH值到4.5，直到出现冰雾；
b.用NaOH调PH值到6.0，加入188份的尿素，加热到90℃，保持15分钟；
c.加入134份尿素，保持10分钟；
e.用NaOH调PH值到9.0，加入2281份三聚氰胺和3282份甲醛；
f.温度到90℃后，用NaOH调PH值到8.4，保持20分钟，加入224份的苯酚和289份37％的甲醛，反应到溶液变清，用NaOH调PH到8.4；
g.随后降温到80℃加入997份尿素，降温到35℃时，用NaOH调整PH值到8.4，得到木材胶粘剂。
发明人采用上述实施例得到木材胶粘剂，分别用于胶合板、刨花板、中密度纤维板、建筑模板等人造板的生产，证明该胶粘剂具有胶合强度高、耐水性好、可大幅度降低游离甲醛释放、生产成本较MUF树脂低等优点。

Claims (2)

1.一种木材胶粘剂，其特征在于该胶粘剂由甲醛，尿素，三聚氰胺，苯酚共缩聚而成；其中：
a.尿素、三聚氰胺、苯酚的摩尔比为11.5∶7.6∶1；甲醛/尿素+三聚氰胺+苯酚的摩尔比为1.0∶1-1.2∶1；
b.木材胶粘剂外观为透明淡黄褐色乳液，固含量是53-65％，粘度是涂-4杯17-19s，密度1.26-1.27g/cm3，PH是8.2-8.8，凝胶时间是75-95s，储存期为2-3个星期。
2.权利要求1所述木材胶粘剂的制备方法，其特征在于制备方法步骤如下：
a.取718-1096份37％的甲醛，用NaOH调PH值到8.5-9.5，加259-330份的尿素，升温到80-90℃，保持15-30分钟，调PH值到4.0-5.0，直到出现冰雾；
b.用NaOH调PH值到5.8-6.8，加入148-188份的尿素，加热到90℃，保持10-20分钟；
c.加入106-134份尿素，保持5-15分钟；
e.用NaOH调PH值到8.5-9.5，加入1793-2281份三聚氰胺和2148-3282份甲醛；
f.温度到90℃后，用NaOH调PH值到8.0-8.8，保持10-30分钟，加入176-224份的苯酚和189-289份37％的甲醛，反应到溶液变清，用NaOH调PH到8.0-8.8；
g.随后降温到80℃加入783-997份尿素，降温到35℃时，用NaOH调整PH值到8.0-8.8，得到木材胶粘剂。
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