CN103173170B - 人造板用胶粘剂及其制备方法和应用 - Google Patents
人造板用胶粘剂及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103173170B CN103173170B CN201110429546.5A CN201110429546A CN103173170B CN 103173170 B CN103173170 B CN 103173170B CN 201110429546 A CN201110429546 A CN 201110429546A CN 103173170 B CN103173170 B CN 103173170B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- formaldehyde
- urea
- parts
- agent
- add
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 title claims abstract description 14
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 171
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 93
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 56
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims abstract description 56
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 11
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims abstract description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 72
- 235000019256 formaldehyde Nutrition 0.000 claims description 51
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 25
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 22
- XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N Cyanamide Chemical compound NC#N XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 18
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 14
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims description 12
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims description 12
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 claims description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- FAGUFWYHJQFNRV-UHFFFAOYSA-N tetraethylenepentamine Chemical compound NCCNCCNCCNCCN FAGUFWYHJQFNRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920002774 Maltodextrin Polymers 0.000 claims description 5
- 239000005913 Maltodextrin Substances 0.000 claims description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 5
- 229940035034 maltodextrin Drugs 0.000 claims description 5
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 claims description 4
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 claims description 4
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 claims description 4
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 claims description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 4
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NSOXQYCFHDMMGV-UHFFFAOYSA-N Tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylenediamine Chemical compound CC(O)CN(CC(C)O)CCN(CC(C)O)CC(C)O NSOXQYCFHDMMGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001912 cyanamides Chemical class 0.000 claims description 3
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SEGBQNJGOCXIGC-FHERZECASA-N benzyl n-[(2s)-1-[(4-hydroxyoxolan-3-yl)amino]-4-methyl-1-oxopentan-2-yl]carbamate Chemical group N([C@@H](CC(C)C)C(=O)NC1C(COC1)O)C(=O)OCC1=CC=CC=C1 SEGBQNJGOCXIGC-FHERZECASA-N 0.000 claims description 2
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 abstract 2
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 239000008098 formaldehyde solution Substances 0.000 abstract 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 11
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 244000166124 Eucalyptus globulus Species 0.000 description 7
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 3
- 230000036541 health Effects 0.000 description 3
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 3
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 3
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 241000219000 Populus Species 0.000 description 2
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 239000004836 Glue Stick Substances 0.000 description 1
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 1
- 235000019892 Stellar Nutrition 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical group 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 231100000357 carcinogen Toxicity 0.000 description 1
- 239000003183 carcinogenic agent Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000001473 noxious effect Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N polynoxylin Chemical compound O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于生产强度高、甲醛释放量低的人造板用胶粘剂，及其制备方法和其在人造板生产领域的应用。其含有以下重量份的组分：甲醛200份、尿素150-170份，聚乙烯醇1-3份，三聚氰胺12-15份，甲醛捕捉剂5-8份，交联剂0.5-2份，其中所述甲醛为甲醛质量浓度为35-40％的水溶液。其制备方法，是将尿素分三次加入，在树脂合成时添加甲醛捕捉剂和交联剂，反应依次在弱碱性介质、酸性介质和中性介质中进行。用该胶粘剂生产的人造胶合板，甲醛释放量低、胶合强度达到国标Ⅱ类胶合板的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种胶粘剂及其制备方法和应用，特别是涉及一种用于生产强度高、甲醛释放量低的人造板用胶粘剂，及其制备方法和其在人造板生产领域的应用。
背景技术
2004年，世界卫生组织发布第153号公告，宣布甲醛为一级致癌物。在我国有毒化学品优先控制在控制名单上，甲醛高居第二位。居室中的甲醛污染主要是由板材和家具引起的，由于用作室内装饰及家具制造的胶合板大部分使用脲醛树脂胶粘剂，长期释放甲醛等有害气体，从而成为威胁人类健康的隐形杀手。随着人们环保意识的不断增强和对健康要求的越来越高，人们对于室内装修材料和木质家具用品的环保品质也越来越渴求，以环境保护为特征的绿色消费已深刻影响着人们。
目前，全球最严苛的甲醛限量等级标准为日本的F4星级，达到F4星等级制品甲醛释放量平均值低于0.3mg/L，不仅对人体不会产生任何危害，而且可认定室内使用面积没有限量，这一限量值甚至远低于我国现行饮用水中0.9mg/L的限量值。而中国现行标准(GB 18580-2001室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放量)中规定胶合板的甲醛释放最低限量为E1级(1.5mg/L)，是F4星级的5倍。因此，达到F4星级的人造板板材，是绝对环保的绿色人造板。
人造板甲醛的释放来源于三个方面：1、未反应的游离甲醛；2、固化后胶粘剂降解释放的甲醛；3、木材在热压过程产生的甲醛。对于脲醛树脂，甲醛释放量主要受甲醛和尿素摩尔比或醛基和氨基摩尔比的影响，摩尔比越低，甲醛释放量越低。但是随着摩尔比的降低，人造板相应的物理力学性能下降。人造板初期使用的脲醛树脂胶的甲醛与尿素的摩尔比(F/U)在2.2-2.5之间，当F/U从1.8降至1.3时，甲醛释放量降低2/3，胶液的粘度降低，水溶性降低，胶的活性和稳定性受到影响，人造板的质量下降。为了满足人造板产品质量要求，只能增加成本或者牺牲生产速率。因此，生产F4星级人造板的缺点是：1、胶粘剂用量大或者添加三聚氰胺；2、增加板坯的密度；3、延长热压时间。其原因在于脲醛树脂的摩尔比越低，树脂的交联程度越低，为了达到要求的强度，需要加大树脂的用量或者增加绝干木材用量，抑或通过延长热压时间来提高交联程度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于生产强度高、甲醛释放量低的人造板用胶粘剂，及其制备方法和其在人造板生产领域的应用。
为达上述目的，本发明一种人造板用胶粘剂，含有以下重量份的组分：甲醛200份、尿素150-170份，聚乙烯醇1-3份，三聚氰胺12-15份，甲醛捕捉剂5-8份，交联剂0.5-2份，其中所述甲醛为甲醛质量浓度为35-40％的水溶液。
本发明胶粘剂，其中优选包括以下重量份的组分：甲醛200份、尿素160份，聚乙烯醇2份，三聚氰胺13份，甲醛捕捉剂6份，交联剂1份，其中所述甲醛为甲醛质量浓度为37％的水溶液。
本发明胶粘剂，其中优选所述交联剂选自封闭异氰酸酯(封闭剂为醇类、酮肟类、无机酸类等，在一定的温度下封闭异氰酸酯能够发生解封反应，解封后起到交联作用)、水性异氰酸酯(具备良好的水溶性，与脲醛胶具备很好的相溶性)、玉米淀粉、木薯淀粉和麦芽糊精的一种或两种以上的混合物。
本发明胶粘剂，其中优选所述甲醛捕捉剂选自聚乙烯亚胺、尿素、三聚氰胺、乙二胺、二甲基乙酰胺、豆粉、面粉、四乙烯五胺、亚硫酸钠、间苯二酚和苯酚的一种或两种以上的混合物。
本发明胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)向反应釜中依次加入上述重量份的甲醛和聚乙烯醇，升温至45℃，保温15-20分钟；
(2)用氢氧化钠溶液调节pH为7.0-9.5，加入第一批尿素，然后升温到75-95℃下反应30-90分钟；
(3)调节pH至3-6，继续反应至粘度：涂-4杯14-19s，测试温度为65℃；
(4)调节pH至5-7，加入第二批尿素，温度控制在80-90℃，反应至粘度：涂-4杯15-20s，测试温度为65℃；
(5)调节pH至7.0-7.5，加入第三批尿素和三聚氰胺，温度控制75-80℃，保温10-40分钟，降温；
(6)降温至70℃时，加入甲醛捕捉剂，保温10-20分钟，降温；
(7)降温至50℃时加入交联剂，保温5-60分钟；
(8)降温至40℃以下，调节pH为7.5-8.0，出料，即得；
其中，第一至第三批加入的尿素量分别为尿素总重量的40-50％、20-30％、30-40％。
本发明制备方法中，用涂-4杯测量反应物各反应阶段的粘度，该粘度的测量方法为本领域常用方法，一般用涂-4杯测量流出时间在150秒以下的物质，本发明的测量条件为65℃。具体做法是：用手塞好下面的小孔，将被测液体倒至液面凸出，然后用玻璃棒将液面刮平(这时的体积为100ml)。在松开塞住小孔的手指的同时按下秒表。当液流流尽时(线性消失即可)所用去的时间就是该种液体的粘度(单位是秒)。
本发明胶粘剂的制备方法，其中所述调节反应溶液pH所使用的酸选自硫酸、盐酸、磷酸和甲酸中的一种或多种。
本发明胶粘剂的制备方法，其中所述调节反应溶液pH所使用的碱为氢氧化钠，使用时配置成10％-50％的水溶液。
本发明胶粘剂的应用，将其用于人造板生产领域，得到的人造板的甲醛释放量小于0.3mg/L，以桉木为例，平均胶合强度为0.74MPa。
本发明的优点是：
1、采用本发明生产的脲醛树脂胶粘剂生产人造板时，所添加的适当重量比例的交联剂增加了人造板的强度，改善了用低摩尔比脲醛树脂胶粘剂生产的人造板强度低的缺陷。
2、本发明胶粘剂中还添加有适当重量份的甲醛捕捉剂，所添加的甲醛捕捉剂在保证人造板各项物理性能的前提下进一步降低甲醛释放量，使人造板的甲醛释放量小于0.3mg/L，强度大于0.7MPa(桉木)。
3、本发明胶粘剂的制备方法中，尿素分三次加入，在胶粘剂的合成过程中添加甲醛捕捉剂和交联剂，反应依次在弱碱性、弱酸性介质和中性介质中进行，由于制备过程中添加了甲醛捕捉剂和交联剂，不仅捕捉了胶粘剂中的甲醛还提高了交联密度，因此该制备工艺在制备过程中不仅降低了胶粘剂的甲醛释放量，还增加了人造板的强度。原因分析如下：(1)一般来说，为了达到环保，都采用降低醛基和氨基摩尔比的方法，由于本发明采用了甲醛捕捉剂，所以甲醛和尿素的摩尔比可以较高；(2)低摩尔比脲醛树脂交联度低，在固化时固化交联程度差，导致了胶合强度低，本发明添加了交联剂以提高脲醛树脂的固化交联效果，从而提高胶合强度。
具体实施方式
以下结合实施例和试验数据，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
实施例1，准确称取以下原料：
质量浓度为37％的甲醛水溶液200g，尿素150g，聚乙烯醇1g，三聚氰胺12g，甲醛捕捉剂8g(其中四乙烯五胺4g，亚硫酸钠0.8g，水3.2g)，交联剂0.5g(其中，封闭异氰酸酯W-8235(江阴摩尔化工新材料有限公司)0.3g，麦芽糊精0.2g)。
将甲醛水溶液和聚乙烯醇依次加入到反应釜中，升温至45℃，保温15分钟；用质量浓度为30％的氢氧化钠水溶液调节反应液的pH为8.8，加入第一批尿素60g(即尿素总质量的40％)，然后打开反应釜的蒸汽阀升温到60-70℃，关闭蒸汽，让其自升温至90℃，保温反应60分钟；
用30％的氢氧化钠溶液调节pH至4.4，反应至粘度：涂-4杯18s，测试温度为65℃；
用氢氧化钠调节pH至6.0，加入第二批尿素30g(即尿素总质量的20％)，在85℃下反应至粘度：涂-4杯20s，测试温度为65℃；
用30％的氢氧化钠溶液调节pH至7.5，加入第三批尿素60g(即尿素总质量的40％)和三聚氰胺12g，在80℃下保温反应30分钟，然后降温；
降温至70℃时，加入前述甲醛捕捉剂，保温20分钟，降温至50℃时加入前述交联剂，保温20分钟；降温至40℃，调节pH为8.0，出料即得。
得到胶粘剂的质量指标为：固体含量：55％；pH值：8.0；粘度(20℃)：80cp；固化速度：150s；游离甲醛含量：0.09％；贮存期：38天。以上质量指标均按照GB-T 14074-2006进行检测，下述实施例和本实施例相同。
实施例2，
准确称取以下原料：
质量浓度为35％的甲醛水溶液200g，尿素165g，聚乙烯醇2g，三聚氰胺14g，甲醛捕捉剂7g(其中聚乙烯亚胺1.4g，尿素2.8g，水2.8g)，交联剂1g(其中，水性异氰酸酯CGC(安庆中大化学科技有限公司)0.9g，玉米淀粉0.1g)。
将甲醛水溶液和聚乙烯醇依次加入到反应釜中，升温至45℃，保温18分钟；用质量浓度为15％的氢氧化钠水溶液调节反应液的pH为8.8，加入第一批尿素82.5g(即尿素总质量的50％)，然后打开反应釜的蒸汽阀升温到60-70℃，关闭蒸汽，让其自升温至95℃，保温反应30分钟；
用15％氢氧化钠溶液调节pH至5.0，反应至粘度：涂-4杯18s，测试温度为65℃；
用15％的氢氧化钠溶液调节pH至6.0，加入第二批尿素33g(即尿素总质量的20％)，在90℃下反应至粘度：涂-4杯20s，测试温度为65℃；
用15％的氢氧化钠溶液调节pH至7.5，加入第三批尿素49.5g(即尿素总质量的30％)和三聚氰胺，在80℃下保温反应10分钟，然后降温；
降温至70℃时，加入前述甲醛捕捉剂，保温10分钟，降温至50℃时加入前述交联剂，保温30分钟；降温至30℃，调节pH为7.5，出料即得。
得到胶粘剂的质量指标为：固体含量：56％；pH值：7.5；粘度(20℃)：70cp；固化速度：160s；游离甲醛含量：0.085％；贮存期：40天。
实施例3，准确称取以下原料：
质量浓度为40％的甲醛水溶液200g，尿素170g，聚乙烯醇2g，三聚氰胺13g，甲醛捕捉剂5g(其中2.5三聚氰胺，2g豆粉，0.5g亚硫酸钠)，交联剂2g(其中，1.9水性异氰酸酯，0.1g木薯淀粉)。
将甲醛水溶液和聚乙烯醇依次加入到反应釜中，升温至45℃，保温15分钟；用质量浓度为30％的氢氧化钠水溶液调节反应液的pH为7.0，加入第一批尿素68g(即尿素总质量的40％)，然后打开反应釜的蒸汽阀升温到60℃，关闭蒸汽，让其自升温至75℃，保温反应45分钟；
用30％的氢氧化钠溶液调节pH至5.5，反应至粘度：涂-4杯16s，测试温度为65℃；
用30％的氢氧化钠溶液调节pH至6.5，加入第二批尿素51g(即尿素总质量的30％)，在85℃下反应至粘度：涂-4杯18s，测试温度为65℃；
用氢氧化钠调节pH至7.5，加入第三批尿素51g(即尿素总质量的30％)和三聚氰胺，在80℃下保温反应30分钟，然后降温；
降温至70℃时，加入前述甲醛捕捉剂，保温20分钟，降温至50℃时加入前述交联剂，保温10分钟；降温至40℃，调节pH为8.0，出料即得。
得到胶粘剂的质量指标为：固体含量：57％；pH值：8.0；粘度(20℃)：60cp；固化速度：180s；游离甲醛含量：0.08％；贮存期：45天。
实施例4，准确称取以下原料：
质量浓度为38％的甲醛水溶液200g，尿素155g，聚乙烯醇1g，三聚氰胺15g，甲醛捕捉剂6g(其中3g聚乙烯亚胺，1.2g四乙烯五胺，1.8g二甲基乙酰胺)，交联剂0.8g(其中，0.4g水性异氰酸酯CGC，0.4g封闭异氰酸酯W-8235)。
将甲醛水溶液和聚乙烯醇依次加入到反应釜中，升温至45℃，保温20分钟；用质量浓度为25％的氢氧化钠水溶液调节反应液的pH为7.0，加入第一批尿素72g，然后打开反应釜的蒸汽阀升温到60℃，关闭蒸汽，让其自升温至90℃，保温反应45分钟；
用25％的氢氧化钠溶液调节pH至5.5，反应至粘度：涂-4杯16s，测试温度为65℃；
用氢氧化钠调节pH至6.5，加入第二批尿素25g，在85℃下反应至粘度：涂-4杯20s，测试温度为65℃；
用25％的氢氧化钠溶液调节pH至7.5，加入第三批尿素58g和三聚氰胺，在80℃下保温反应30分钟，然后降温；
降温至70℃时，加入前述甲醛捕捉剂，保温20分钟，降温至50℃时加入前述交联剂，保温45分钟；降温至40℃，调节pH为8.0，出料即得。
得到胶粘剂的质量指标为：固体含量：55％；pH值：8.0；粘度(20℃)：100cp；固化速度：150s；游离甲醛含量：0.085％；贮存期：45天。
实施例5，准确称取以下原料：
质量浓度为36％的甲醛水溶液200g，尿素162g，聚乙烯醇1g，三聚氰胺12g，甲醛捕捉剂8g(其中2.4g聚乙烯亚胺，1.6g四乙烯五胺，4g水)，交联剂1g(其中，0.7g水性异氰酸酯CGC，0.25g麦芽糊精，0.05g玉米淀粉)。
将甲醛水溶液和聚乙烯醇依次加入到反应釜中，升温至45℃，保温18分钟；用质量浓度为35％的氢氧化钠水溶液调节反应液的pH为9.5，加入第一批尿素68g，然后打开反应釜的蒸汽阀升温到70℃，关闭蒸汽，让其自升温至85℃，保温反应60分钟；
用35％氢氧化钠溶液调节pH至4.4，反应至粘度：涂-4杯16s，测试温度为65℃；
用35％的氢氧化钠溶液调节pH至6.0，加入第二批尿素30g，在85℃下反应至粘度：涂-4杯20s，测试温度为65℃；
用35％的氢氧化钠溶液调节pH至7.5，加入第三批尿素64g和三聚氰胺，在80℃下保温反应30分钟，然后降温；
降温至70℃时，加入前述甲醛捕捉剂，保温20分钟，降温至50℃时加入前述交联剂，保温5分钟；降温至40℃，调节pH为8.0，出料即得。
得到胶粘剂的质量指标为：固体含量：56％；pH值：8.0；粘度(20℃)：120cp；固化速度：170s；游离甲醛含量：0.08％；贮存期：42天。
试验例
用本发明实施例1至实施例5获得的脲醛树脂胶粘剂生产7层胶合板试件1至5。其中，涂胶时加入占胶粘剂重量20％的面粉和1％的氯化铵，其中面粉做为一种填料起到减少渗透的作用，对胶合强度和甲醛释放量没有影响，氯化铵为固化剂，缩短胶粘剂的固化时间，其用量对甲醛释放量和胶合强度无影响，一般来说，为了兼顾胶粘剂的活性期和固化效果，添加量为胶粘剂重量的1％；单板为5年生产速生桉树单板(胶合板制造基本都使用速生材，主要是桉木和杨木，南方以桉木为主，北方以杨木为主，本试验例以具有代表性的桉木为例，本发明对于其他速生木材同样适用)，含水率8-12％；热压工艺为：压力1.0-1.2MPa，温度为105-115℃，时间为10分钟。
按照GB/T 17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中规定的Ⅱ类胶合板胶合强度测试方法测试件1至5的胶合强度，用9-11L干燥器法测试件1至5的甲醛释放量。结果如表1所示：
表1人造板的甲醛释放量和胶合强度
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 |
| 甲醛释放量，mg/L | 0.28 | 0.25 | 0.18 | 0.21 | 0.22 |
| 胶合强度，MPa | 0.8 | 0.76 | 0.71 | 0.73 | 0.74 |
由表1可见，利用本发明方法生产的人造板胶粘剂来制造多层胶合板，产品的胶合强度达到国标Ⅱ类胶合板的要求(胶合强度≥0.7MPa)，甲醛释放量能达到JIS A5908标准F☆☆☆☆级标准，即低于0.3mg/L。
本发明胶粘剂，在其他具体实施方式中，交联剂可选自封闭异氰酸酯、水性异氰酸酯、玉米淀粉、木薯淀粉和麦芽糊精的任意一种或任意两种以上的混合物，不限于上述实施例1-5中交联剂的选择；甲醛捕捉剂可选自聚乙烯亚胺、尿素、三聚氰胺、乙二胺、二甲基乙酰胺、豆粉、面粉、四乙烯五胺、亚硫酸钠、间苯二酚和苯酚的任意一种或任意两种以上的混合物，不限于上述实施例1-5中甲醛捕捉剂的选择。
采用降低醛基和氨基摩尔比的方法，可以降低胶粘剂中甲醛的释放量，但如果该摩尔比很低，脲醛树脂在在固化时固化交联程度差，导致胶合强度降低，经过查阅大量的资料和无数次的试验，发明人得到胶粘剂中各组分较佳的重量配比，即当胶粘剂中含有交联剂0.5-2份，甲醛捕捉剂5-8份时，甲醛和尿素的摩尔比可以在低摩尔比的范围内较高，即当甲醛添加量为200份时、尿素可达150-170份(甲醛和尿素的摩尔比大约在0.88-1.0的范围内)，另外还可添加聚乙烯醇1-3份，三聚氰胺12-15份，不但甲醛释放量明显降低，还能显著提高胶合强度。经过大量测试试验证明，用该胶粘剂生产的人造胶合板，甲醛释放量平均低于0.3mg/L，人造板胶合强度达到国标Ⅱ类胶合板的要求，以桉木为例，平均为0.74MPa。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种人造板用胶粘剂，其特征在于，含有以下重量份的组分：甲醛200份、尿素150-170份，聚乙烯醇1-3份，三聚氰胺12-15份，甲醛捕捉剂5-8份，交联剂0.5-2份，其中所述甲醛为甲醛质量浓度为35-40％的水溶液，所述胶粘剂制备方法包括以下步骤：
(1)向反应釜中依次加入所述甲醛和聚乙烯醇，升温至45℃，保温15-20分钟；
(2)用氢氧化钠溶液调节pH为7.0-9.5，加入第一批尿素，然后升温到75-95℃下反应30-90分钟；
(3)调节pH至3-6，继续反应至粘度：涂－4杯14-19s，测试温度为65℃；
(4)调节pH至5-7，加入第二批尿素，温度控制在80－90℃，反应至粘度：涂－4杯15-20s，测试温度为65℃；
(5)调节pH至7.0-7.5，加入第三批尿素和三聚氰胺，温度控制75－80℃，保温10-40分钟，降温；
(6)降温至70℃时，加入甲醛捕捉剂，保温10－20分钟，降温；
(7)降温至50℃时加入交联剂，保温5-60分钟；
(8)降温至40℃以下，调节pH为7.5-8.0，出料，即得；
其中，第一至第三批加入的尿素量分别为尿素总重量的40-50％、20-30％、30-40％。
2.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于，包括以下重量份的组分：甲醛200份、尿素160份，聚乙烯醇2份，三聚氰胺13份，甲醛捕捉剂6份，交联剂1份，其中所述甲醛为甲醛质量浓度为37％的水溶液。
3.根据权利要求1或2所述的胶粘剂，其特征在于：所述交联剂选自封闭异氰酸酯、水性异氰酸酯、玉米淀粉、木薯淀粉和麦芽糊精的一种或两种以上的混合物。
4.根据权利要求1或2所述的胶粘剂，其特征在于：所述甲醛捕捉剂选自聚乙烯亚胺、尿素、三聚氰胺、乙二胺、二甲基乙酰胺、豆粉、面粉、四乙烯五胺、亚硫酸钠、间苯二酚和苯酚的一种或两种以上的混合物。
5.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于：调节反应溶液pH所使用的酸选自硫酸、盐酸、磷酸和甲酸中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于：调节反应溶液pH所使用的碱为氢氧化钠。
7.权利要求1或2所述胶粘剂的应用，其特征在于：将其用于人造板生产领域。
8.根据权利要求7所述胶粘剂的应用，其特征在于：所述得到的人造板的甲醛释放量小于0.3mg/L。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110429546.5A CN103173170B (zh) | 2011-12-20 | 2011-12-20 | 人造板用胶粘剂及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110429546.5A CN103173170B (zh) | 2011-12-20 | 2011-12-20 | 人造板用胶粘剂及其制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103173170A CN103173170A (zh) | 2013-06-26 |
| CN103173170B true CN103173170B (zh) | 2014-09-17 |
Family
ID=48633379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110429546.5A Expired - Fee Related CN103173170B (zh) | 2011-12-20 | 2011-12-20 | 人造板用胶粘剂及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103173170B (zh) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103497715B (zh) * | 2013-08-28 | 2015-01-14 | 南京和木新材料科技发展有限公司 | 一种强力胶水 |
| CN104559848A (zh) * | 2013-10-11 | 2015-04-29 | 闫军杰 | 膏状改性脲醛树脂胶黏剂生产方法 |
| CN104073203A (zh) * | 2014-06-23 | 2014-10-01 | 安徽神舟飞船胶业有限公司 | 改性木屑板增强胶黏剂配方及其制备工艺 |
| CN104449504B (zh) * | 2014-11-28 | 2016-11-23 | 云南司珈尔木业股份有限公司 | 一种纤维板加工专用胶剂的制备方法 |
| CN104531018A (zh) * | 2014-12-20 | 2015-04-22 | 李成功 | 一种阻燃脲醛树脂胶 |
| CN116675827A (zh) | 2015-09-28 | 2023-09-01 | 美利肯公司 | 用于制备聚氨酯聚合物的方法 |
| CN106625910A (zh) * | 2016-12-17 | 2017-05-10 | 浦北县建业胶合板有限责任公司 | 一种竹、木、藤复合胶合板及其制备方法 |
| CN106701013A (zh) * | 2016-12-17 | 2017-05-24 | 浦北县建业胶合板有限责任公司 | 一种胶合板板专用尿醛树脂胶及其制备方法 |
| CN107083208A (zh) * | 2017-05-08 | 2017-08-22 | 贵港市鑫宏木业有限公司 | 木胶合板专用的粘胶合剂 |
| WO2019190704A1 (en) * | 2018-03-27 | 2019-10-03 | Milliken & Company | Composition and method for reducing aldehyde content in polyurethane foams |
| CN109096955A (zh) * | 2018-09-05 | 2018-12-28 | 维大树脂化工（台山）有限公司 | 一种环保型胶粘剂的生产方法 |
| CN109401698B (zh) * | 2018-10-10 | 2021-07-23 | 中南林业科技大学 | 一种异氰酸酯改性脲醛树脂胶黏剂及其制备方法 |
| CN110713581B (zh) * | 2019-11-27 | 2022-05-03 | 东北林业大学 | 利用低成本及无甲醛的交联分散剂制备的大豆胶粘剂 |
| CN111303810B (zh) * | 2020-04-07 | 2022-09-16 | 广州市长安粘胶制造有限公司 | 一种弯曲板用e0级改性脲醛树脂的制备方法 |
| CN113980269A (zh) * | 2021-07-22 | 2022-01-28 | 西南林业大学 | 三聚氰胺-二胺或多胺-尿素三元共缩聚热固型树脂及其制备方法和应用 |
| CN113861903A (zh) * | 2021-11-10 | 2021-12-31 | 徐州元丰新材料科技有限公司 | 一种高稳定性的环保脲醛树脂及其生产工艺 |
| CN114656907A (zh) * | 2022-03-17 | 2022-06-24 | 广西沃森木业科技有限公司 | 一种建筑模板胶的制备方法 |
| CN116478647B (zh) * | 2023-04-20 | 2023-11-17 | 西南林业大学 | 一种蒸汽诱导固化的enf级刨花板用混合型树脂的制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101565492A (zh) * | 2009-04-29 | 2009-10-28 | 永港伟方（北京）科技股份有限公司 | 一种低毒环保脲醛树脂及其制备方法 |
| CN102134468A (zh) * | 2010-01-26 | 2011-07-27 | 北京建筑材料科学研究总院有限公司 | 一种e0级中密度纤维板用胶粘剂的制备方法 |
-
2011
- 2011-12-20 CN CN201110429546.5A patent/CN103173170B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101565492A (zh) * | 2009-04-29 | 2009-10-28 | 永港伟方（北京）科技股份有限公司 | 一种低毒环保脲醛树脂及其制备方法 |
| CN102134468A (zh) * | 2010-01-26 | 2011-07-27 | 北京建筑材料科学研究总院有限公司 | 一种e0级中密度纤维板用胶粘剂的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103173170A (zh) | 2013-06-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103173170B (zh) | 人造板用胶粘剂及其制备方法和应用 | |
| CN1331973C (zh) | 三聚氰胺改性脲醛树脂及其制备方法 | |
| CN106498804B (zh) | 一种低甲醛释放的浸渍胶膜纸的生产方法 | |
| CN100588520C (zh) | 环保型中、高密度纤维板生产工艺 | |
| CN101200549B (zh) | 一种改性脲醛树脂粉体材料的制备方法 | |
| CN100582135C (zh) | 一种后交联改性脲醛树脂胶粘剂的制备方法 | |
| EP2265684B2 (en) | Low formaldehyde emission adhesive system | |
| CN102604573A (zh) | E0级三聚氰胺改性脲醛树脂胶黏剂及其制备方法和应用 | |
| AU2002339806B2 (en) | Method of gluing wood based materials | |
| CN102134468A (zh) | 一种e0级中密度纤维板用胶粘剂的制备方法 | |
| CN103740324B (zh) | 一种人造板用胶粘剂及其制备方法和应用 | |
| CN103213178A (zh) | 一种细木工板及其制造方法 | |
| CN109467697B (zh) | 一种支化聚酰胺-乙二醛树脂胶粘剂及制备方法和应用 | |
| CN100587020C (zh) | 一种人造板用胶粘剂及其制备方法 | |
| CN103665288A (zh) | 利用木薯淀粉水解糖制备木材胶粘剂的方法 | |
| US20100022679A1 (en) | Use of timber materials comprising polyamine for lowering formaldehyde content in ambient air | |
| CN103484045A (zh) | 超低甲醛释放量胶粘剂及其制备方法 | |
| CN104893633B (zh) | 一种集成材用三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂胶粘剂及其制备方法 | |
| CN105131223A (zh) | 一种用于亚麻屑刨花板的三聚氰胺改性树脂胶及制备方法 | |
| US20030079832A1 (en) | Method of gluing wood based materials | |
| CN103965425A (zh) | 一种水玻璃改性氨基树脂的制备方法 | |
| CN101245172B (zh) | 脲醛树脂添加剂、其制备方法及脲醛树脂粘合剂 | |
| CN101591867A (zh) | 装饰层压板浸渍纸用三聚氰胺改性尿醛树脂及其制备方法 | |
| CN105567142B (zh) | 一种高性能环保型脲醛树脂胶黏剂及其制备方法 | |
| CN104493948B (zh) | 一种高含水率刨花板的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200407 Address after: D807-1, floor 7, block D, No. 9, Shangdi Third Street, Haidian District, Beijing, 100085 Patentee after: Beijing Yonggang Haitian Technology Co.,Ltd. Address before: Beijing 100080 Haidian District 38 Haidian Avenue branch bank building 716 Patentee before: YONGGANG WEIFANG (BEIJING) TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140917 |