CN103113835B - 一种高效消除游离甲醛的改性剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效消除游离甲醛的改性剂，用于脲醛树脂胶黏剂的改性，为无机填料、增强改性剂、盐类化合物、酰肼化合物、氨基乙酸、氢氧化铜组成的混合物，各成分重量比如下：无机填料170~210份、增强改性剂290~320份、盐类化合物430~510份、酰肼化合物60~80份、氨基乙酸80~100份、氢氧化铜5~10份；还公开了上述改性剂的制备方法，按各成分重量比分别称取以上原料，将其依次加入双螺杆锥形混合机中，开动搅拌机搅拌，全部原料加完后继续搅拌，直至完全分散混合均匀，卸料密封包装即可。本发明改性后的脲醛树脂胶黏剂适用板材种类多，在有效减少板材游离甲醛释放的同时，改善板材胶粘强度特别是其湿强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于脲醛树脂胶黏剂改性的高效消除游离甲醛的改性剂及其制备方法。
背景技术
随着人们物质生活的提高，家庭装修日益平常，这就导致在装饰装修过程中大量使用人造板材，特别是现在天然木材的日益紧缺，更加导致人造板材使用的增加，如大芯板（细木工板）、胶合板、贴面板，特别是大芯板，但人造板材在制造过程中都得使用胶黏剂。由于脲醛树脂成本低和其良好的胶粘性能，绝大多数厂家目前采用脲醛树脂作胶黏剂。但是在脲醛树脂的制备和使用过程中，都会有游离甲醛释放，并且用脲醛树脂生产的人造板材在使用过程中都会老化降解，释放出游离甲醛，过量的游离甲醛长时间叠加会危害人体健康。甲醛作为致癌物质已受到业界及政府职能部门的重视，国家对于人造板材行业已经颁布了强制标准，然而一直以来以上问题都困扰业界，如何在确保胶黏剂的胶粘强度等物理指标的同时，兼顾其环保性能与性价比是业界长期的努力目标。
目前，国内外在解决人造板材采用胶黏剂的环保问题上已取得了不少成果，比如采用大豆胶、异氰酸酯胶等，虽然在甲醛释放量的控制上有了改善，但是由于其成本较高，直接影响到其推广应用；有的方案在改善了游离甲醛释放问题的同时却增加了其它挥发物的释放，甚至是其它致癌、致畸变化学挥发物的释放而导致新的二次污染。
因此，提供一种既能有效解决脲醛树脂胶黏剂及其生产的板材释放的游离甲醛问题，兼顾胶黏剂的力学性能和性价比，同时又能规避以上问题的改性剂是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用板材种类更广泛，能高效消除脲醛树脂胶黏剂及其生产板材释放的游离甲醛，同时对板材的胶粘强度影响较小的脲醛树脂改性剂及其制备方法。
为达到上述目的，本发明提供的技术方案是：一种高效消除游离甲醛的改性剂，用于脲醛树脂胶黏剂的改性，为无机填料、增强改性剂、盐类化合物、酰肼化合物、氨基乙酸、氢氧化铜组成的混合物，各成分重量比如下：无机填料170~210份、增强改性剂290~320份、盐类化合物430~510份、酰肼化合物60~80份、氨基乙酸80~100份、氢氧化铜5~10份。
优选地，所述各成分重量比优选为：无机填料190份、增强改性剂290份、盐类化合物470份、酰肼化合物70份、氨基乙酸100份、氢氧化铜6.7份。
优选地，所述无机填料选用800目以上沸石粉、200目以上镁钙粉、纳米二氧化硅三者的混合物，添加前需要经偶联剂表面改性处理。
优选地，所述无机填料的混合物中，沸石粉优选60份、镁钙粉优选30份、纳米二氧化硅优选100份。
优选地，所述增强改性剂选用氧化改性淀粉增强剂。
优选地，所述盐类化合物选用亚硫酸钠、硫酸铵两者的混合物，两者的重量比为：亚硫酸钠260~300份、硫酸铵170~210份。
优选地，所述盐类化合物优选亚硫酸钠260份、硫酸铵210份。
优选地，所述酰肼化合物选用己二酸二酰肼。
以上所述高效消除游离甲醛的改性剂制备方法如下：按上述各成分重量比分别称取无机填料、增强改性剂、盐类化合物、酰肼化合物、氨基乙酸和氢氧化铜，将上述原料依次加入双螺杆锥形混合机中，开动搅拌机搅拌，全部原料加完后继续搅拌，直至完全分散混合均匀，卸料密封包装即可。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：用本发明改性后的脲醛树脂胶黏剂，适用板材种类多，在有效消除板材释放的游离甲醛的同时，改善板材胶粘强度特别是其湿强度；成本低，制备工艺和使用方法简单，不改变现有人造板材生产工艺和设备；效果稳定显著，无二次污染，特别适合工业化生产。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
按照以下重量称量下列原料：沸石粉60千克、镁钙粉30千克、纳米二氧化硅100千克（前述三种无机材料已经过表面改性处理）、亚硫酸钠260千克、硫酸铵210千克、己二酸二酰肼70千克、氢氧化铜6.7千克、氧化改性淀粉增强剂290千克、氨基乙酸100千克，将上述原料依次加入双螺杆锥形混合机中，开动搅拌机搅拌，全部原料加完后继续搅拌，直至完全分散混合均匀，卸料密封包装即得到改性剂。
实施例2
按照以下重量称量下列原料：沸石粉60千克、镁钙粉50千克、纳米二氧化硅80千克（前述三种无机材料已经过表面改性处理）、亚硫酸钠300千克、硫酸铵170千克、己二酸二酰肼60千克、氢氧化铜5千克、氧化改性淀粉增强剂320千克、氨基乙酸80千克，将上述原料依次加入双螺杆锥形混合机中，开动搅拌机搅拌，全部原料加完后继续搅拌，直至完全分散混合均匀，卸料密封包装即得到改性剂。
实施例3
按照以下重量称量下列原料：沸石粉50千克、镁钙粉40千克、纳米二氧化硅90千克（前述三种无机材料已经过表面改性处理）、亚硫酸钠270千克、硫酸铵200千克、己二酸二酰肼80千克、氢氧化铜10千克、氧化改性淀粉增强剂300千克、氨基乙酸90千克，将上述原料依次加入双螺杆锥形混合机中，开动搅拌机搅拌，全部原料加完后继续搅拌，直至完全分散混合均匀，卸料密封包装即得到改性剂。
实施例4
按照以下重量称量下列原料：沸石粉55千克、镁钙粉30千克、纳米二氧化硅100千克（前述三种无机材料已经过表面改性处理）、亚硫酸钠290千克、硫酸铵190千克、己二酸二酰肼60千克、氢氧化铜8千克、氧化改性淀粉增强剂295千克、氨基乙酸100千克，将上述原料依次加入双螺杆锥形混合机中，开动搅拌机搅拌，全部原料加完后继续搅拌，直至完全分散混合均匀，卸料密封包装即得到改性剂。
以上实施例改性剂的使用方法：在脲醛树脂调胶时，在调胶桶内先加入脲醛树脂原胶，根据原胶游离甲醛含量，按照3%~15%的比例添加本发明改性剂，后开动调胶机，再根据各厂要求投加面粉、固化剂等充分混合均匀即可正常使用。
本发明改性后的脲醛树脂胶黏剂用于人造板材生产，消除释放的游离甲醛效果检验如下：
人造板材的生产：细木工板制备（不包括芯板组坯施胶，试验用芯板甲醛释放量干燥器法检测为3.0mg/l），中板以及贴面分别使用不同厂家的脲醛树脂胶黏剂（分别标为A和B），分别用实施例1-4的改性剂，按照不同的添加量（原胶质量的4%、6%）生产16种细木工板，每种细木工板的中板施胶和贴面施胶用同一种胶黏剂。
分批次在调胶桶中加入脲醛树脂胶黏剂A或B，每次用原胶100千克生产50张细木工板。先在调胶桶中加入原胶，开动搅拌机，分别按照原胶质量4%和6%的比例加入本发明实施例1-4的改性剂；充分搅拌均匀，约10-15分钟后加入固化剂氯化铵1千克，继续搅拌，加入面粉25千克和少许铁红粉，搅拌半小时开始涂胶。
按照正常施胶量（原胶1.5千克/张细木工板）进行单板（中板）、贴面施胶，经过冷压、热压固化成型及陈放冷却后，按照GB/T17657/1999标准，采用干燥器法抽样检测成品板材游离甲醛释放量（每种板材取5个样）。同时用未添加本发明添加剂（添加量0%）的原胶生产细木工板（芯板采用同一批次的）作为对比样，生产方法与试验方法相同。
检测结果如下表：
本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种高效消除游离甲醛的改性剂，其特征在于：用于脲醛树脂胶黏剂的改性，为无机填料、增强改性剂、盐类化合物、酰肼化合物、氨基乙酸、氢氧化铜组成的混合物，各成分重量比如下：无机填料170~210份、增强改性剂290~320份、盐类化合物430~510份、酰肼化合物60~80份、氨基乙酸80~100份、氢氧化铜5~10份，所述无机填料选用800目以上沸石粉、200目以上镁钙粉、纳米二氧化硅三者的混合物，添加前需要经偶联剂表面改性处理，所述增强改性剂选用氧化改性淀粉增强剂。
2.根据权利要求1所述的高效消除游离甲醛的改性剂，其特征在于：所述各成分重量比优选为：无机填料190份、增强改性剂290份、盐类化合物470份、酰肼化合物70份、氨基乙酸100份、氢氧化铜6.7份。
3.根据权利要求1所述的高效消除游离甲醛的改性剂，其特征在于：所述无机填料的混合物中，沸石粉优选60份、镁钙粉优选30份、纳米二氧化硅优选100份。
4.根据权利要求1所述的高效消除游离甲醛的改性剂，其特征在于：所述盐类化合物选用亚硫酸钠、硫酸铵两者的混合物，两者的重量比为：亚硫酸钠260~300份、硫酸铵170~210份。
5.根据权利要求4所述的高效消除游离甲醛的改性剂，其特征在于：所述盐类化合物优选亚硫酸钠260份、硫酸铵210份。
6.根据权利要求1所述的高效消除游离甲醛的改性剂，其特征在于：所述酰肼化合物选用己二酸二酰肼。
7.一种权利要求1-6中任一项所述高效消除游离甲醛的改性剂的制备方法，其特征在于：按上述各成分重量比分别称取无机填料、增强改性剂、盐类化合物、酰肼化合物、氨基乙酸和氢氧化铜，将上述原料依次加入双螺杆锥形混合机中，开动搅拌机搅拌，全部原料加完后继续搅拌，直至完全分散混合均匀，卸料密封包装即可。
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