CN101565594A - 纤维板用高性能脲醛胶粘剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纤维板用高性能脲醛胶粘剂，包括以下重量配比的组分：甲醛170份，尿素100～150份，三乙醇胺0～0.2份，烧碱溶液适量、甲醛溶液适量。制造方法为甲醛一次投入，在一定温度下，尿素分三次加入，将所述原料混合，使其依次在中性或弱酸性介质、弱酸性介质、中性或弱酸性介质、弱碱性介质中反应。本发明的优点是：工艺简单，易于操作。在酸性阶段，脲醛树脂反应充分，转化率高。本发明脲醛树脂胶水，对木质纤维有优良的粘结力，理性性能好。
Description
技术领域
本发明涉及一种醛类胶粘剂，尤其是涉及一种广泛用于人造板生产的高性能脲醛胶粘剂的制造方法。
背景技术
脲醛树脂主要用做木材胶粘剂，是目前用量最大的氨基树脂，其主要是由尿素与甲醛在催化剂(碱性催化剂或酸性催化剂)作用下，经过加成反应、缩聚反应生成初期树脂，然后在固化剂或助剂的作用下，形成网状的不溶、不熔的末期树脂而起粘结作用。据统计，2006年我国人造板产量已达7428.56万m3，其中纤维板产量是244.6万m3。由于脲醛树脂胶的粘结强度高、价格低廉、水溶性好、颜色浅、固化快等优势，脲醛树脂胶在人造板胶粘剂总用量中占90％以上，而在纤维板中的比例更高，人造板作为室内装饰材料及家具制造的主要原料得到了广泛应用。随着2008年金融风波的到来，越来越多的企业更关注产品的成本控制与质量问题。
目前国内生产环保、高性能纤维板用脲醛胶粘剂的施胶量偏高，板的理化性能不理想，许多科研单位与生产厂家均表明，要生产纤维板用高性能脲醛胶粘剂，必须要改变脲醛树脂胶的生产与应用技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种纤维板用高性能脲醛胶粘剂合成方法，其具有良好的粘结性能，降低产品的施胶量，可生产出符合GB/T17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能实验方法》E2级标准要求的中/高密度纤维板。
本发明所采用的技术方案是：
本发明脲醛胶粘剂包括以下重量配比的组分：甲醛170份，尿素100～150份，三乙醇胺0～0.2份，烧碱溶液适量、甲醛溶液适量。
本发明纤维板用高性能脲醛胶粘剂的制造方法，包括甲醛一次投入，在一定温度下，尿素分三次加入，将所述原料混合，使其依次在中性或弱酸性介质、弱酸性介质、中性或弱酸性介质、弱碱性介质中反应。
工艺依次进行以下步骤：
①在反应釜中，加入甲醛，检测pH值，烧碱溶液调pH值＝8.0～9.0，加入第一次尿素，升温到80-90℃，保温10～30分钟。
②检测pH值，用甲酸溶液调pH值＝4.0～5.0，继续反应，直到粘度达到85℃，涂-4杯，13-20秒。
③加入烧碱或三乙醇胺溶液，检测pH值，调pH值＝6～7，加入第二次尿素，在80-90℃，继续反应，直到粘度达到85℃，涂-4杯，15-20秒。
④加入适量烧碱溶液，调pH值＝7.5-8.5，降温到70℃，加入第三次尿素。
⑤降温到40℃，出料备用。
其中，第一次至第三次尿素的加入量分别是尿素总量的：45％～55％，10％～30，20％～40％。
特别是，使用前，烧碱配成40％溶液，甲酸配成15％溶液。
本发明的优点是：
1.本发明生产的脲醛树脂胶工艺简单，易于操作。
2.本发明酸性阶段，脲醛树脂反应充分，转化率高。
3.本发明脲醛树脂胶水，对木质纤维有优良的粘结力，理性性能好。
具体实施方式
实施例1
| 原料 | 重量(kg) | 含量(％) | 备注 |
| 甲醛 | 17000 | 37 | |
| 尿素 | 10900 | 98 | 第一次尿素：5900kg第二次尿素：2950kg第三次尿素：2050kg |
| 三乙醇胺 | 0 | 85 | |
| 烧碱 | 适量 | 40 | 调节pH值 |
| 甲酸 | 适量 | 15 | 调节pH值 |
注：甲醛与尿素的最终摩尔比为：1.178。
具体反应步骤包括：
①在反应釜中，加入甲醛，检测pH值，烧碱溶液调pH值＝8.0，加入第一次尿素，升温到90℃，保温10分钟。
②检测pH值，用甲酸溶液调pH值＝5.0，继续反应，直到粘度达到85℃，涂-4杯，13-20秒。
③加入烧碱溶液，检测pH值，调pH值＝7，加入第二次尿素，在90℃，继续反应，直到粘度达到85，涂-4杯，15-20秒。
④加入适量烧碱溶液，调pH值＝8.5，降温到70℃，加入第三次尿素。
⑤降温到40℃，出料备用。
产品技术指标：
粘度：14-20秒(涂-4杯，25℃水)
固化时间：50-70秒
固体含量：49-52％
pH值：7.5-8.5
游离甲醛：≤0.30％
外观：透明或者乳白色液体，流动性好
适用期：10-30天
水混合性：1-3倍。
实施例2
| 原料 | 重量(kg) | 含量(％) | 备注 |
| 甲醛 | 17000 | 37 | |
| 尿素 | 11150 | 98 | 第一次尿素：5800kg第二次尿素：1750kg第三次尿素：3600kg |
| 烧碱 | 适量 | 40 | 调节pH值 |
| 甲酸 | 适量 | 10 | 调节pH值 |
| 三乙醇胺 | 20 | 85 | 调节pH值 |
注：甲醛与尿素的摩尔比为：1.150。
具体反应步骤包括：
①在反应釜中，加入甲醛，检测pH值，烧碱溶液调pH值＝9.0，加入第一次尿素，升温到80℃，保温30分钟。
②检测pH值，用甲酸溶液调pH值＝4.0，继续反应，直到粘度达到82℃，涂-4杯，13-20秒。
③加入三乙醇胺，检测pH值，调pH值＝6，加入第二次尿素，在80℃，继续反应，直到粘度达到88，涂-4杯，17-25秒。
④加入适量烧碱溶液，调pH值＝7.5，降温到65℃，保温30分钟后加入第三次尿素。
⑤降温到40℃，出料备用。
产品技术指标：
粘度：17-25秒(涂-4杯，25℃水)
固体含量：49-52％
pH值：7.5-8.5
游离甲醛：≤0.30％
外观：半透明或者乳白色液体，流动性好
适用期：20-40天
水混合性：1-3倍。
实施例3
将实施例1的脲醛胶用于生产7.8毫米厚的门板基材。生产按指定的生产工艺执行，并按GB/T17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能实验方法》对产品性能进行检测，甲醛释放量按穿孔法进行检测。按照上述方法检测其理化性能和甲醛释放量，检测结果见表1。
表1密度板性能检测结果
| 胶种 | 板规格(mm) | 施胶量(Kg/m3) | 密度(Kg/m3) | 静曲强度(MPa) | 吸水膨胀率(％) | 内结合强度(MPa) | 甲醛释放量mg/100g |
| 实施例1 | 7.8 | 220 | 828 | 44.26 | 13.26 | 1.91 | 16.8 |
实施例4
将实施例2的脲醛树脂胶用于生产7.8毫米厚的门板基材，生产按指定的生产工艺执行，并按GB/T17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能实验方法》对产品性能进行检测，甲醛释放量按穿孔法进行检测。
按照实施例1同样的工艺，压制7.8毫米厚的门板基材，作为比较，按照上述方法检测其理化性能和甲醛释放量，检测结果见表2。
表2密度板性能检测结果
| 胶种 | 板规格(mm) | 施胶量(Kg/m3) | 密度(Kg/m3) | 静曲强度(MPa) | 吸水膨胀率(％) | 内结合强度(MPa) | 甲醛释放量mg/100g |
| 实施例2 | 7.8 | 214.5 | 826 | 43.5 | 12.29 | 1.953 | 15.3 |
由表2可以看出，在最终摩尔比相同，改变酸性阶段摩尔比，改催化剂变的情况下，实施例2的施胶量比实施例1少5.5kg/m3，实施例2生产板的理性性能仍然达到实施例1生产板的性能要求。按年产20万m3生产线计算，年节约胶耗1100吨，年节约生产成本169.7万元，经济效益显著。
Claims (4)
1.一种纤维板用高性能脲醛胶粘剂，其特征是包括以下重量配比的组分：甲醛170份，尿素109～111.5份，三乙醇胺0～0.2份。
2.根据权利要求1所述的脲醛胶粘剂的生产方法，其特征是：甲醛一次投入，在20～90℃温度下，尿素分三次加入，将所述原料混合，使其依次在中性或弱酸性介质、弱酸性介质、脲醛胶粘剂的生产方法，中性或弱酸性介质、弱碱性介质中反应。
3.根据权利要求2所述的脲醛胶粘剂的生产方法，其特征是：第一次至第三次尿素的加入量分别是尿素总量的：45％～55％，10％～30，20％～40％。
4.根据权利要求2、3所述的脲醛胶粘剂的生产方法，其特征是包过以下依次进行的步骤：①在反应釜中，加入甲醛，检测pH值，烧碱溶液调pH值＝8.0～9.0，加入第一次尿素，升温到80-90℃，保温10～30分钟；②检测pH值，用甲酸溶液调pH值＝4.0～5.0，继续反应，直到粘度达到25℃，涂-4杯，13-20秒；③加入烧碱或三乙醇胺溶液，检测pH值，调pH值＝6～7，加入第二次尿素，在80-90℃，继续反应，直到粘度达到25℃，涂-4杯，15-20秒；④加入适量烧碱溶液，调pH值＝7.5-8.5，降温到70℃，加入第三次尿素；⑤降温到40℃，出料。
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2009
- 2009-05-27 CN CNA2009101141010A patent/CN101565594A/zh active Pending
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20091028 |