CN103045140A - 装饰胶膜纸用低甲醛树脂胶粘剂及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装饰胶膜纸用低甲醛树脂胶粘剂及其生产方法，该树脂胶粘剂包括以下重量份数的原料：浓度为37%的甲醛60份、浓度98%的尿素40份、复合助剂1.0-1.5份；其中，复合助剂包括：固化剂0.2-0.3份、交联剂0.5-0.8份和增强剂0.3-0.4份。该树脂胶粘剂具有低游离甲醛含量、高耐水性的特点，在降低摩尔比的同时，增强树脂胶粘剂内结合力，使其在浸渍胶膜纸生产过程中降低了浸渍胶膜纸游离甲醛释放量，又保证在二次热压过程中装饰板材的各项物理性指标要求。

Description

装饰胶膜纸用低甲醛树脂胶粘剂及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种树脂胶粘剂胶粘剂，具体涉及装饰胶膜纸用低甲醛树脂胶粘剂及其制备方法。

背景技术

树脂胶粘剂浸渍纸装饰是把印有装饰图案和单色的装饰纸，浸渍树脂胶粘剂制成，用于饰面刨花板、胶合板、纤维板等。用于浸渍装饰纸的树脂胶粘剂主要有热塑性树脂胶粘剂，热固性树脂胶粘剂有脲醛树脂胶粘剂、聚氨基甲酸乙酯、酚醛树脂胶粘剂、环氧树脂胶粘剂、三聚氰胺树脂胶粘剂等。邻苯二甲酸二丙烯酯树脂胶粘剂浸渍胶膜纸装饰人造板工艺要求严格，合成单体的有机原料价格较贵，树脂胶粘剂成本高，限制了其广泛应用。目前用量比较大的是脲醛树脂胶粘剂、三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂、酚醛树脂胶粘剂。用于生产浸渍纸的热固性树脂胶粘剂首先被合成初期聚合物，即浸渍树脂胶粘剂。通过适当的工艺让浸渍树脂胶粘剂均匀地渗透到原纸的纤维内部和纤维空隙之中，然后将浸渍纸烘干，排除水分和溶剂等挥发成分，并使树脂胶粘剂的缩聚深化，就制成了含有一定量树脂胶粘剂，并保留一定热塑性的浸渍胶膜纸。将浸渍纸覆于人造板表面，在一定温度和压力条件下层压，树脂胶粘剂受热而熔融、流平、固化，最终制成浸渍纸贴面板。最初的浸渍用树脂胶粘剂是热固型酚醛树脂胶粘剂，但酚醛树脂胶粘剂具有一定的毒性、胶层颜色深、不耐强碱侵蚀、贴面人造板的表面装饰性较差，因而其使用范围受到了一定的限制。三聚氰胺树脂胶粘剂色浅，不会产生浸渍纸颜色深的问题，而且它的胶合强度、耐磨性能等也超过了酚醛树脂胶粘剂，但存在一些缺点：①胶液固化后的胶层易开裂，影响装饰板表面的质量，一般不单独使用；②三聚氰胺比较活泼，因此树脂胶粘剂稳定性较差，造成使用困难；③三聚氰胺树脂胶粘剂成本偏高，价格较贵。而脲醛树脂胶粘剂由于具有成本低廉的优势，已经成为人造板行业使用量最大的胶粘剂，但存在游离甲醛含量高、耐水性和稳定性差的缺点，现有技术中已经出现通过降低甲醛与尿素（F/U）的摩尔比的方法来降低树脂胶粘剂游离甲醛含量，F/U摩尔比是影响脉醛树脂胶粘剂诸多性能指标的重要参数，摩尔比越低，产品的游离醛含量也越低，但此法有一定限度，摩尔比太低，会引起其他负效应，使得其浸润性、粘度、耐水性、保存期等指标无法达到使用要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的第一个目的是为了提供一种装饰胶膜纸用低甲醛树脂胶粘剂，该树脂胶粘剂具有低游离甲醛含量、高耐水性的特点，在降低摩尔比的同时，增强树脂胶粘剂内结合力，使其在浸渍胶膜纸生产过程中降低了浸渍胶膜纸游离甲醛释放量，又保证在二次热压过程中装饰板材的各项物理性指标要求。

本发明的第二个目的是为了提供一种装饰胶膜纸用低甲醛树脂胶粘剂的生产方法。

实现本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种装饰胶膜纸用低甲醛树脂胶粘剂，包括以下重量份数的原料：浓度为37%的甲醛60份、浓度98%的尿素40份、复合助剂1.0-1.5份；其中，复合助剂包括：固化剂0.2-0.3份 、交联剂0.5-0.8份和增强剂0.3-0.4份。

优选的，复合助剂1.5份；其中，复合助剂包括固化剂0.3份 、交联剂0.8份和增强剂0.4份。

优选的，所述固化剂为六亚甲基四胺。其作用：提高树脂固化速度和充分性，更有效的屏蔽甲醛的释放，同时可延长低醛环保胶水适用期。

优选的，所述交联剂为甲基丙烯酸。其作用：可在反应过程中提高树脂交联结构。

优选的，所述增强剂为白炭黑，其作用：提高树脂固化后的集合强度。

实现本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种装饰胶膜纸用低甲醛树脂胶粘剂的生产方法，其特征在于该方法依次按以下步骤进行：

1）备料：按照第一个目的所述的原料配比准备原料；

2）第一次投料：在反应釜中，投入全部的甲醛溶液，同时投入占复合助剂总重量的45%的第一批复合助剂，搅拌3分钟后，投入氢氧化钠溶液调节PH，控制PH值为7.0～7.5；然后投入占尿素总重量的50%的第一批尿素；

3）升温：开热油升温，从26℃起，每3分钟记录一次温度，升温至90℃，耗时30～40分钟，控制PH值为7.5；

4）保温：在温度为90～93℃的区间内保温30分钟；

5）调酸：投入甲酸溶液，最终调节PH为4.6～4.9；

6）测雾点：90～92℃保温，若温度过高，开冷却水降温；每15分钟记录一次温度；30分钟后，取样测雾点；

7）终止：当测到有雾点后，立即投入占复合助剂总重量的55%的第二批复合助剂；加入氢氧化钠溶液；搅拌3分钟，调节PH值为7.0～7.5；

8）第二次投料：投入占尿素总重量的35%的第二批尿素，自然保温20分钟；温度为80～85℃，每5分钟记录一次温度；

9）第三次投料：投入占尿素总重量的15%的第三批尿素，自然保温10分钟；温度在70～75℃。每5分钟记录一次温度；

10）降温：开冷却水降温，加水；搅拌10分钟，取样并调节PH为7.0～7.5；经100目过滤后放至冷却罐降温，每30分钟记录一次温度，直至50℃；最终制得低甲醛树脂胶粘剂。

优选的，步骤5）所述的调酸过程采用如下步骤：投第一批甲酸溶液2000ml，5分钟后测PH值；再投第二批甲酸溶液2000ml，5分钟后测PH值；投第三批甲酸溶液2000ml，最终调节PH=4.6～4.9；分三次投入甲酸溶液可降低甲酸反应速度。

本发明的有益效果在于：

1、本发明降低了甲醛与尿素的摩尔比，F/U=1.13，在生产浸渍胶膜纸过程中降低了纸张内部的游离甲醛，代替了三聚氰胺浸渍树脂，浸渍胶膜纸国家标准为A级1.5mg/L，此工艺生产出的浸渍胶膜纸为0.4mg/ L，远远高于国家标准确保在热压过后装饰板材甲醛释放量达到国家（E1级）标准。本发明通过大量的正交试验和配方尝试，在降低摩尔比的同时，添加相互之间具有协同作用的固化剂、交联剂和增强剂，增强树脂胶粘剂内结合力，使其在浸渍胶膜纸生产过程中降低了浸渍胶膜纸游离甲醛释放量，又保证在二次热压过程中装饰板材的各项物理性指标要求。需要强调的是：如果只是降低甲醛含量，但是在实际使用过程中没有与本发明所述的由固化剂、交联剂和增强剂组成的复合助剂搭配的话，无法获得最佳的技术效果。

2、本发明所述的浸渍型树脂胶粘剂的粘度低（12秒13），存储稳定（72小时树脂稳定性）与刨花板树脂材料（粘度16秒以上）（存储稳定性5小时）区别较为明显，等级更高适用性更广。

3、本发明使用的复合助剂的添加量少，能够代替改性胶粘剂中的三聚氰胺，而使用价格更低，性能更强，能够保证在浸渍过程中树脂在装饰原纸纤维的渗透能力，保证纸张内部被树脂充分填充在热压过程中不会出现起泡分层现象。

4、本发明通过分次加入尿素、控制缩聚阶段的pH值、采用中、低温合成工艺和脱水工艺，达到降低树脂胶粘剂游离甲醛含量的目的，同时，在调酸过程分三次投入甲酸溶液可降低甲酸反应速度，降低甲醛释放量。

具体实施方式

具体实施例1：

下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述：

本实施例所述的装饰胶膜纸用低甲醛树脂胶粘剂，包括以下原料：浓度为37%的甲醛3000Kg、浓度98%的尿素2000 Kg、 复合助剂75 Kg；复合助剂由15 Kg固化剂、40 Kg交联剂和20 Kg增强剂。甲醛与尿素的摩尔比，F/U=1.13。

所述固化剂为六亚甲基四胺。其作用：提高树脂固化速度和充分性，更有效的屏蔽甲醛的释放，同时可延长低醛环保胶水适用期。

所述交联剂为甲基丙烯酸。其作用：可在反应过程中提高树脂交联结构。

所述增强剂为白炭黑，其作用：提高树脂固化后的集合强度。

本实施例所述的装饰胶膜纸用低甲醛树脂胶粘剂的生产方法，依次按以下步骤进行：

1）备料：按照上述原料配比准备原料；

2）第一次投料：将3000 Kg甲醛溶液一次性投入反应釜中，将重量为33.75Kg的第一批复合助剂投入反应釜中，搅拌3分钟后，投入氢氧化钠溶液调节PH、试纸测PH，应在7.0～7.5；然后投入第一批尿素，重量为1000 Kg；

3）升温：开热油升温，从26℃起，每3分钟记录一次温度，升温至90℃，耗时30～40分钟，根据实际升温情况，适当开关油阀。

4）保温：升温至90℃，PH试纸测PH，应在7.5左右；在90～93℃区间内保温30分钟。 

5）调酸：投第一批甲酸溶液2000ml，5分钟后测PH值；再投第二批甲酸溶液2000ml，5分钟后测PH值；投第三批甲酸溶液2000ml，最终调节PH=4.6～4.9；分次投入甲酸溶液可降低甲酸反应速度。

6）测雾点：在90～92℃保温，若温度过高，开冷却水降温。每15分钟记录一次温度；30分钟后取样测雾点，若0℃没有，每隔10分钟测一次，0℃有雾点后，每隔3分钟测一次，直至15℃有雾点。

7）终止：测到有雾点后，立即加入第二批复合助剂41.25Kg；加入200ml氢氧化钠溶液；搅拌3分钟，测PH，调节PH值=7.0～7.5。

8）第二次投料：投第二批尿素700 Kg，自然保温20分钟；温度在80～85℃；每5分钟记录一次温度。

9）第三次投料：投第三批尿素300 Kg，自然保温10分钟。温度在70～75℃；每5分钟记录一次温度。

10）降温：开冷却水降温，加水500Kg；搅拌10分钟，取样并测调PH=7.0～7.5；100目过滤放至冷却罐降温，每30分钟记录一次温度，直至50℃；最终制得低甲醛树脂胶粘剂。

具体实施例2：

本实施例所述的装饰胶膜纸用低甲醛树脂胶粘剂与具体实施例1的不同之处在于：复合助剂的添加量为50 Kg；复合助剂由10 Kg固化剂、25 Kg交联剂和15 Kg增强剂组成。其他与具体实施例1相同。

本实施例所述的装饰胶膜纸用低甲醛树脂胶粘剂的生产方法与具体实施例1的不同之处在于：在步骤2）中，第一批复合助剂的加入量为22.5Kg。在步骤7）中，第二批复合助剂的加入量为27.5Kg。其他与具体实施例1相同。

表一  实施例1和2所述树脂胶粘剂的主要性能参数表

由表1可以看出，此工艺生产出的浸渍胶膜纸为0.4mg/ L，远远高于国家标准确保在热压过后装饰板材甲醛释放量达到国家（E1级）标准。浸渍型树脂胶粘剂的粘度低（12秒13），存储稳定（72小时树脂稳定性）与刨花板树脂材料（粘度16秒以上）（存储稳定性5小时）区别较为明显，等级更高适用性更广。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种装饰胶膜纸用低甲醛树脂胶粘剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：浓度为37%的甲醛60份、浓度98%的尿素40份、 复合助剂1.0-1.5份；其中，复合助剂包括：固化剂0.2-0.3份 、交联剂0.5-0.8份和增强剂0.3-0.4份。

2.根据权利要求1所述的一种装饰胶膜纸用低甲醛树脂胶粘剂，其特征在于：所述复合助剂为1.5份；其中，复合助剂包括：固化剂0.3份 、交联剂0.8份和增强剂0.4份。

3.根据权利要求1所述的一种装饰胶膜纸用低甲醛树脂胶粘剂，其特征在于：所述固化剂为六亚甲基四胺。

4.根据权利要求1所述的一种装饰胶膜纸用低甲醛树脂胶粘剂，其特征在于：所述交联剂为甲基丙烯酸。

5.根据权利要求1所述的一种装饰胶膜纸用低甲醛树脂胶粘剂，其特征在于：所述增强剂为白炭黑。

6.根据权利要求1所述的一种装饰胶膜纸用低甲醛树脂胶粘剂的生产方法，其特征在于，该方法依次按以下步骤进行：

1）备料：按照权利要求1-5所述的原料配比准备原料；

2）第一次投料：在反应釜中，投入全部的甲醛溶液，同时投入占复合助剂总重量的45%的第一批复合助剂，搅拌3分钟后，投入氢氧化钠溶液调节PH，控制PH值为7.0～7.5；然后投入占尿素总重量的50%的第一批尿素；

3）升温：开热油升温，升温至90℃，耗时30～40分钟，控制PH值为7.5；

4）保温：在温度为90～93℃的区间内保温30分钟；

5）调酸：投入甲酸溶液，最终调节PH为4.6～4.9；

6）测雾点：90～92℃保温，若温度过高，开冷却水降温；每15分钟记录一次温度；30分钟后，取样测雾点；

7）终止：当测到有雾点后，立即投入占复合助剂总重量的55%的第二批复合助剂；加入氢氧化钠溶液；搅拌3分钟，调节PH值为7.0～7.5；

8）第二次投料：投入占尿素总重量的35%的第二批尿素，自然保温20分钟；温度为80～85℃；

9）第三次投料：投入占尿素总重量的15%的第三批尿素，自然保温10分钟；温度在70～75℃；

10）降温：开冷却水降温，加水；搅拌10分钟，取样并调节PH为7.0～7.5；经100目过滤后放至冷却罐降温，直至50℃；最终制得低甲醛树脂胶粘剂。

7.根据权利要求6所述的一种装饰胶膜纸用低甲醛树脂胶粘剂的生产方法，其特征在于：步骤5）所述的调酸过程分三次投入甲酸溶液，具体采用如下步骤：投第一批甲酸溶液，5分钟后测PH值；再投第二批甲酸溶液，5分钟后测PH值；投第三批甲酸溶液，最终调节PH为4.6～4.9。