CN102580282A - 一种脲醛树脂中游离甲醛捕捉剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脲醛树脂中游离甲醛捕捉剂，其特征在于，它由以下组份组成（按重量百分比算）：胺基化合物1%-50%，氰胺类化合物 0.5%-30%，含羟基的水溶性高分子化合物0.1%-30%，酰胺类化合物 0.2%-10%，纳米二氧化钛0.8%-1.5%，氧化硅类矿物质0.5%-20%；以上各组份百分比之和等于100%。本发明加入脲醛树脂中，可以消除脲醛树脂中游离甲醛及脲醛树脂受热交联时产生的甲醛，具有良好的推广价值。

Description

一种脲醛树脂中游离甲醛捕捉剂

技术领域

本发明涉及游离甲醛捕捉剂技术领域，更具体的说是涉及一种能消除脲醛树脂中游离甲醛的固体。

背景技术

目前，室内空气主要污染物----甲醛，主要来自制作家具及室内装修的人造板。生产人造板所需的胶粘剂是脲醛树脂。脲醛树脂胶制造工艺简单，原料廉价易得，湿润性好，胶合强度高且具有一定的耐水性，是目前木材工业中用量最大的合成树脂胶粘剂，在国内被胶合板生产企业广泛使用。但是，使用脲醛树脂胶所生产的人造板会缓慢释放甲醛，严重污染室内环境，影响人体健康。甲醛对人体健康有重要危害。国际癌症研究所将甲醛列为可疑致癌物质。

脲醛树脂是尿素与甲醛在催化剂作用下缩聚而成的高聚物，其形成过程主要是加成反应和缩聚反应。脲醛树脂释放甲醛的原因主要（1）脲醛树脂中残留部分游离甲醛；（2）树脂合成中甲醛与尿素反应生成不稳定的亚甲基醚键，在热压和使用过程中分解释放出甲醛。

为降低脲醛树脂游离甲醛含量，减少胶合板甲醛释放量，目前的解决方法如下：

（1）在脲醛树脂生产过程中实施。改变尿素与甲醛的投料比例和投料方式，或在反应的中、后期加入也能与甲醛发生缩聚反应的反应物，例如聚乙烯醇、三聚氰胺、醛化淀粉、氧化淀粉、酚类、腐殖酸等。这种方法对降低产品游离甲醛含量有一定效果，但不理想，主要根源在于上述物质与甲醛间发生的反应均属加成或缩聚类反应，产物为结构和分子质量各异的树脂，而可逆性为此类反应的特点，即使是环保型脲醛树脂，既低游离甲醛脲醛树脂，在热压交联时会产生甲醛，故产品中总有一定量游离甲醛存在。 

（2）在胶合板上喷涂甲醛消除剂的后处理。目前，许多出口的胶合板生产厂家，多采用该方法。在日本，也是采用该方法。这方法的优点是不用考虑甲醛消除剂对脲醛树脂的影响。缺点是需要增添设备将甲醛消除剂喷洒或涂刷在成板上，为了美观，处理后的板材再经最后一道打磨工序，这样会减少了甲醛消除剂有效成分，影响了板材中游离甲醛的消除效果。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种有效地消除脲醛树脂中的游离甲醛，并能与脲醛树脂相配伍，对人造板物理力学性能没有负面影响，且可使胶合板游离甲醛释放量能低于0.3mg/L的脲醛树脂中游离甲醛捕捉剂。

本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种脲醛树脂中游离甲醛捕捉剂，其特征在于，它由以下组份组成（按重量百分比算）：

胺基化合物    1%-50%，

氰胺类化合物    0.5%-30%，

含羟基的水溶性高分子化合物    0.1%-30%，

酰胺类化合物    0.2%-10%，

纳米二氧化钛    0.8%-1.5%，

氧化硅类矿物质    0.5%-20%；

以上各组份百分比之和等于100%。

作为上述方案的进一步说明：所述胺基化合物是尿素。

所述氰胺类化合物是双氰胺。

所述含羟基的水溶性高分子化合物是CMC。

所述酰胺类高分子化合物是己内酰胺。

所述氧化硅类矿物质是是玻璃粉。

本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：

本发明能与脲醛树脂中游离甲醛有较强的不可逆反应，反应速度快，且能与脲醛树脂相配伍，这样对原有的脲醛树脂粘合胶合板的生产工艺没有影响，使用方便。

具体实施方式

本发明一种脲醛树脂中游离甲醛捕捉剂，它由以下组份组成（重量百分比）：胺基化合物如尿素45%， 氰胺类化合物如双氰胺15%， 羧甲基纤维素14%，酰胺类化合物如己内酰胺8%，纳米二氧化钛1%， 玻璃粉17%。

其中胺基化合物与甲醛反应的化学方程式为：

H₂H-R + HCHO→ R-HN-CH₂-OH

氰胺类化合物与甲醛反应的化学方程式：

TiO₂的光催化作用机理：

当波长小于387.5nm的光子照射TiO₂表面后，处于价带的电子就会被激发到导带上去，从而分别在价带和导带上产生高活性的光生空穴（h+）及e-(4-7):

TiO₂ + hv→ h⁺+e^-                                                                             (1)

在不同条件下，h+和e-经过一系列反应产生羟基自由基（+OH）。

在高PH条件下，+OH易通过OH-直接迁移至光活性的TiO₂表面，浮生空穴而产生。

h⁺ + OH → OH                                           (2)

在低PH条件下，+OH易通过OH-与被吸附的O₂-系列（O^-、O₂ ^-、O₂ ^2-、O₂ ^-）结合，在形成H₂O₂的基础上进一步生成：

e^-+O₂ → O₂ ^-                                                                                        (3)

+O₂ ^- +H⁺ → HO₂ ^-                                                                                   (4)

2HO₂ ⁺→O₂+ H₂O₂                                                                                    (5)

H₂O₂+ + O₂ ^- →OH+OH^-+ O₂                                                                    (6)  

H₂O⁺+ + O₂ ^- →H₂O^-+ O₂ ^-                                                                         (7)

H₂O^- + H⁺→H₂O⁺                                                                                      (8)

此外，所产生的h+也可直接被吸附在TiO₂表面的水份子氧化成+OH：

2HO₂+h⁺→OH+ H₃O⁺                                                                            (9)

经过上述反应所产生的+OH，能氧化与相邻的有机污染物，也可扩散到液相中氧化有机污染物，此外，许多有机污染物也可直接被h+氧化。

酰胺类高分子化合物与甲醛反应的化学方程式：

。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种脲醛树脂中游离甲醛捕捉剂，其特征在于，它由以下组份组成（按重量百分比算）：

胺基化合物    1%-50%，

氰胺类化合物    0.5%-30%，

含羟基的水溶性高分子化合物    0.1%-30%，

酰胺类化合物    0.2%-10%，

纳米二氧化钛    0.8%-1.5%，

氧化硅类矿物质    0.5%-20%；

以上各组份百分比之和等于100%。

2.根据权利要求1所述的一种脲醛树脂中游离甲醛捕捉剂，其特征在于，所述脲醛树脂中游离甲醛捕捉剂组份优选（重量百分比）：胺基化合物如尿素45%， 氰胺类化合物如双氰胺15%， 羧甲基纤维素14%，酰胺类化合物如己内酰胺8%，纳米二氧化钛1%， 玻璃粉17%。

3.根据权利要求1所述的一种脲醛树脂中游离甲醛捕捉剂，其特征在于，所述胺基化合物是尿素。

4.根据权利要求1所述的一种脲醛树脂中游离甲醛捕捉剂，其特征在于，所述氰胺类化合物是双氰胺。

5.根据权利要求1所述的一种脲醛树脂中游离甲醛捕捉剂，其特征在于，所述含羟基的水溶性高分子化合物是CMC。

6.根据权利要求1所述的一种脲醛树脂中游离甲醛捕捉剂，其特征在于，所述酰胺类高分子化合物是己内酰胺。

7.根据权利要求1所述的一种脲醛树脂中游离甲醛捕捉剂，其特征在于，所述氧化硅类矿物质是玻璃粉。