CN103555241B - 一种阻燃改性脲醛胶及其应用 - Google Patents
一种阻燃改性脲醛胶及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
一种阻燃改性脲醛胶及其应用，它涉及一种阻燃改性脲醛胶及其应用。本发明要解决现有用脲醛胶制备人造板的阻燃性差，脲醛胶的稳定性差，储存时间短的问题。本发明的脲醛胶由甲醛、尿素、三聚氰胺、4-溴苯酚、纤维素钠、氨水和聚乙烯醇组成。制备方法为：一、称取各组分，加热至30℃～35℃，调节pH值，加纤维素钠；二、加热，加第一份尿素，调pH值；三、升温至92℃，调pH值，再保温反应；四、调pH值，观察反应终点，调pH值结束反应，加入第二份尿素，混合后，降温至70℃，加入第三份尿素再加入剩余组分，降温，调pH值，放胶即得。本发明脲醛胶游离甲醛含量低于0.1%。储存时间2个月。本发明应用于脲醛胶领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种改性脲醛胶及其应用。
背景技术
目前，应用于木材加工业的脲醛胶，主要的原料是甲醛和尿素。其中甲醛含量很高，甲醛具有挥发性强的特点，挥发的气体对人的刺激性较强，而且有害于人身健康。所以研究低毒性的脲醛胶成为当前急需解决的问题。进来，已有相关报道研究，采用新型的改性脲醛胶，能够使游离甲醛含量低于0.5%，但是，又存在胶的稳定性低，存储时间短，加工过程中无预压，使胶合板质量低，从而增加劳动强度，不利于工作效率的提高，而且现有的脲醛胶在调胶过程中，存在固化的危险，比如在调胶时pH低于4.6，就会有固化的现象。
并且，目前使用脲醛胶制备的人造板，阻燃性能差，阻燃效果一般为可燃。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有用脲醛胶制备人造板的阻燃性差，脲醛胶的稳定性差，储存时间短的问题，而提供一种阻燃改性脲醛胶及其应用。
本发明的一种阻燃改性脲醛胶按重量份数比是由600～700份的质量百分含量为37%的甲醛、300～400份的尿素、35～45份的三聚氰胺、6～14份的4-溴苯酚、3～7份的纤维素钠、3～7份的质量百分含量为25%～28%的氨水和3～7份的聚乙烯醇制成。
本发明的一种改性脲醛胶是作为阻燃材料用于制备人造板。
本发明的一种阻燃改性脲醛胶的制备方法是按照以下步骤进行的：
一、按重量份数比称取600～700份的质量百分含量为37%的甲醛、35～45份的三聚氰胺、6～14份的4-溴苯酚、3～7份的纤维素钠、3～7份的质量百分含量为25%～28%的氨水和3～7份的聚乙烯醇；
二、将步骤一称取的质量百分含量为37%的甲醛加入反应釜中，加入步骤一称取的聚乙烯醇，通过锅炉加热升温，当锅炉的压力达到0.3MPa，反应釜内的甲醛温度达到30℃～35℃时，用质量百分含量为25%～30%的火碱溶液调节甲醛pH至7.5～8.0，再加入步骤一称取的纤维素钠；
三、继续加热至反应釜内的甲醛温度达到36℃～40℃时，用质量百分含量为25%～30%的火碱溶液调节甲醛pH至8.0，加入200～220重量份的尿素，混合均匀，得初混液，采用质量分数为25%～30%的氯化铵溶液调节初混液pH至6.3～6.5；
四、继续加热反应釜至温度为72℃～78℃，锅炉压力为1.5～2.0MPa时停止加热，靠反应釜自身放热升温至92℃，再采用质量分数为25%～30%的火碱溶液调节反应釜内溶液的溶液pH至6.3～6.5，保温反应30～40分钟，得混合液；
五、采用质量百分含量为25%～28%的氯化铵溶液调节步骤四得到的混合液pH至4.8～5.0，将混合液滴加到8～10℃水中观察至反应终点时，再用质量分数为25%～30%的火碱溶液调节混合液pH至6.7～7.2，再加入90～100重量份的尿素，搅拌混合10～20分钟，将混合液降温至70℃，然后加入10～20重量份的尿素、步骤一称取的4-溴苯酚、氨水和三聚氰胺，搅拌均匀后，将混合液降温至40℃时，再用质量百分含量为25%～30%的火碱溶液调节混合液pH值至7.5～8.5，放胶，即得脲醛胶；所述的反应达到终点是指用涂-4杯测得粘度达到25～30秒/25℃。
本发明的有益效果：
本发明通过加入4-溴苯酚形成的脲醛胶，进行制备人造板，能够进一步提高人造板的阻燃性能，能够使人造板达到难燃的效果。
本发明的脲醛胶中加入的氨水能够进一步降低甲醛含量，加入的4-溴苯酚能够使胶可以进一步增加胶的热水性，使游离醛含量降至很低值，本发明脲醛胶中游离甲醛含量低于0.1%。
本发明的脲醛胶中的纤维素钠能够提高胶的初粘性，提高胶的水溶性，提高脲醛胶稳定性；并能够使胶储存2个月，较现有的脲醛胶储存1个月相比有明显的提高。本发明的脲醛胶在实际加工过程中，加入聚乙烯醇，使胶合板的预压性提高，相比目前无预压的胶合板，能够提高胶合板的质量，由于提前进行预压，因此，可以节省工作效率，避免因为压制胶合板时存在偏移等问题，影响工作效率。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式的一种阻燃改性脲醛胶，按重量份数比是由600～700份的质量百分含量为37%的甲醛、300～400份的尿素、35～45份的三聚氰胺、6～14份的4-溴苯酚、3～7份的纤维素钠、3～7份的质量百分含量为25%～28%的氨水和3～7份的聚乙烯醇制成。
本实施方式通过加入4-溴苯酚形成的脲醛胶，进行制备人造板，能够进一步提高人造板的阻燃性能，能够使人造板达到难燃的效果。
本实施方式的脲醛胶中加入的氨水能够进一步降低甲醛含量，加入的4-溴苯酚能够使胶可以进一步增加胶的热水性，使游离醛含量降至很低值，本实施方式脲醛胶中游离甲醛含量低于0.1%。
本实施方式的脲醛胶中的纤维素钠能够提高胶的初粘性，提高胶的水溶性，使脲醛胶能够在8℃～10℃的环境中反应，提高脲醛胶稳定性；并能够使胶储存2个月，较现有的脲醛胶储存1个月相比有明显的提高。本实施方式的脲醛胶在实际加工过程中，加入聚乙烯醇，使胶合板的预压性提高，相比目前无预压的胶合板，能够提高胶合板的质量，由于提前进行预压，因此，可以节省工作效率，避免因为压制胶合板时存在偏移等问题，影响工作效率。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：脲醛胶按重量份数是由666份的质量百分含量为37%的甲醛、333份的尿素、40份的三聚氰胺、10份的4-溴苯酚、5份的纤维素钠、5份的质量百分含量为25%～28%的氨水和5份的聚乙烯醇制成。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式的一种改性脲醛胶是作为阻燃材料用于制备人造板。
本实施方式通过加入4-溴苯酚形成的脲醛胶，进行制备人造板，能够进一步提高人造板的阻燃性能，能够使人造板达到难燃的效果。
本实施方式的脲醛胶中加入的氨水能够进一步降低甲醛含量，加入的4-溴苯酚能够使胶可以进一步增加胶的热水性，使游离醛含量降至很低值，本实施方式脲醛胶中游离甲醛含量低于0.1%。
本实施方式的脲醛胶中的纤维素钠能够提高胶的初粘性，提高胶的水溶性，提高脲醛胶稳定性；并能够使胶储存2个月，较现有的脲醛胶储存1个月相比有明显的提高。本实施方式的脲醛胶在实际加工过程中，加入聚乙烯醇，使胶合板的预压性提高，相比目前无预压的胶合板，能够提高胶合板的质量，由于提前进行预压，因此，可以节省工作效率，避免因为压制胶合板时存在偏移等问题，影响工作效率。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三不同的是：所述的一种阻燃改性脲醛胶的制备方法是按照以下步骤进行的：
一、按重量份数比称取600～700份的质量百分含量为37%的甲醛、35～45份的三聚氰胺、6～14份的4-溴苯酚、3～7份的纤维素钠、3～7份的质量百分含量为25%～28%的氨水和3～7份的聚乙烯醇；
二、将步骤一称取的质量百分含量为37%的甲醛加入反应釜中，加入步骤一称取的聚乙烯醇，通过锅炉加热升温，当锅炉的压力达到0.3MPa，反应釜内的甲醛温度达到30℃～35℃时，用质量百分含量为25%～30%的火碱溶液调节甲醛pH至7.5～8.0，再加入步骤一称取的纤维素钠；
三、继续加热至反应釜内的甲醛温度达到36℃～40℃时，用质量百分含量为25%～30%的火碱溶液调节甲醛pH至8.0，加入200～220重量份的尿素，混合均匀，得初混液，采用质量分数为25%～30%的氯化铵溶液调节初混液pH至6.3～6.5；
四、继续加热反应釜至温度为72℃～78℃，锅炉压力为1.5～2.0MPa时停止加热，靠反应釜自身放热升温至92℃，再采用质量分数为25%～30%的火碱溶液调节反应釜内溶液的溶液pH至6.3～6.5，保温反应30～40分钟，得混合液；
五、采用质量百分含量为25%～28%的氯化铵溶液调节步骤四得到的混合液pH至4.8～5.0，将混合液滴加到8～10℃水中观察至反应终点时，再用质量分数为25%～30%的火碱溶液调节混合液pH至6.7～7.2，再加入90～100重量份的尿素，搅拌混合10～20分钟，将混合液降温至70℃，然后加入10～20重量份的尿素、步骤一称取的4-溴苯酚、氨水和三聚氰胺，搅拌均匀后，将混合液降温至40℃时，再用质量百分含量为25%～30%的火碱溶液调节混合液pH值至7.5～8.5，放胶，即得脲醛胶；所述的反应达到终点是指用涂-4杯测得粘度达到25～30秒/25℃。其它步骤及参数与步骤三相同。
本实施方式步骤三中所述的采用质量分数为25%～30%的氯化铵溶液能够调节初混液pH至6.3～6.5是由于氯化铵与甲醛发生反应，使溶液的pH由碱性逐渐变为酸性。
具体是实施方式五：本实施方式与具体实施方式三或四不同的是：步骤二所述的反应釜内的甲醛温度为32℃～34℃。其它步骤及参数与步骤三或四相同。
具体是实施方式六：本实施方式与具体实施方式三至五之一不同的是：步骤一所述的按重量份数比称取666份的质量百分含量为37%的甲醛、333份的尿素、40份的三聚氰胺、10份的4-溴苯酚、5份的纤维素钠、5份的质量百分含量为25%～28%的氨水和5份的聚乙烯醇。其它步骤及参数与步骤三至五之一相同。
具体是实施方式七：本实施方式与具体实施方式三至六之一不同的是：步骤二所述的pH为7.8。其它步骤及参数与步骤三至六之一相同。
具体是实施方式八：本实施方式与具体实施方式三至七之一不同的是：步骤四所述的加热反应釜至温度为74℃～76℃。其它步骤及参数与步骤三至七之一相同。
具体是实施方式九：本实施方式与具体实施方式三至八之一不同的是：步骤四所述的保温反应35分钟。其它步骤及参数与步骤三至八之一相同。
具体是实施方式十：本实施方式与具体实施方式三至九之一不同的是：步骤五所述的将混合液滴加到8～10℃水中观察至反应终点时，再用质量百分含量为25%～30%的火碱溶液调节混合液pH至7.0。其它步骤及参数与步骤三至九之一相同。
具体是实施方式十一：本实施方式与具体实施方式三至十之一不同的是：步骤五所述的将混合液降温至40℃时，再用质量百分含量为25%～30%的火碱溶液调节混合液pH值至7.8～8.2。其它步骤及参数与步骤三至十之一相同。
通过以下试验验证本发明的效果：
试验
本试验的一种阻燃改性脲醛胶的制备方法是按照以下步骤进行的：
一、按重量份数比称取666kg的质量百分含量37%的甲醛、40kg的三聚氰胺、10kg的4-溴苯酚、5kg的纤维素钠和5kg的聚乙烯醇；
二、将步骤一称取的质量百分含量为37%的甲醛加入反应釜中，再加入步骤一称取的5kg的聚乙烯醇，加热升温，当反应釜压力达到0.3Mpa，温度为35℃时，用质量百分含量为25%的火碱溶液调节甲醛pH至8.0，再加入步骤一称取的纤维素钠；
三、继续加热反应釜至40℃，用质量百分含量为25%的火碱溶液调节pH至8.0后，首次加入214kg的尿素，混合均匀，得初混液，采用质量百分含量为25%的氯化铵溶液调节初混液pH至6.5；
四、继续加热反应釜至温度为75℃，压力为1.8Mpa时停止加热，靠自身放热升温至92℃，采用质量百分含量为25%的火碱溶液调节pH至6.5，保温反应30分钟，得混合液；
五、采用质量百分含量为28%的氯化铵溶液调节步骤四得到的混合液pH至5.0，观察达反应终点，用涂-4杯测得粘度达到25～30秒/8℃，再用质量百分含量为25%的火碱溶液调节pH至7.2，再加入99kg的尿素，搅拌混合15分钟，将混合液降温至70℃，然后加入20kg的尿素、步骤一称取的4-溴苯酚和三聚氰胺，搅拌均匀后，将混合液继续降温至40℃时，用质量百分含量为25%的火碱溶液调节混合液pH值至8.0，放胶，即得脲醛胶。
本试验制得的脲醛胶可存放2个月，脲醛胶存放时间为2个月，比现有的增加1倍；本试验得到的脲醛胶中游离甲醛含量低于0.1%。
采用本试验制备得到的脲醛胶，进行制备人造板，能够进一步提高人造板的阻燃性能，能够使人造板达到难燃的效果。
Claims (9)
1.一种阻燃改性脲醛胶，其特征在于脲醛胶按重量份数比是由600～700份的质量百分含量为37％的甲醛、300～400份的尿素、35～45份的三聚氰胺、6～14份的4-溴苯酚、3～7份的纤维素钠、3～7份的质量百分含量为25％～28％的氨水和3～7份的聚乙烯醇制成。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃改性脲醛胶，其特征在于脲醛胶按重量份数是由666份的质量百分含量为37％的甲醛、333份的尿素、40份的三聚氰胺、10份的4-溴苯酚、5份的纤维素钠、5份的质量百分含量为25％～28％的氨水和5份的聚乙烯醇制成。
3.一种改性脲醛胶的应用，其特征在于阻燃改性脲醛胶作为阻燃材料用于制备人造板；其中，改性脲醛胶的制备方法是按照以下步骤进行的：
一、按重量份数比称取600～700份的质量百分含量为37％的甲醛、35～45份的三聚氰胺、6～14份的4-溴苯酚、3～7份的纤维素钠、3～7份的质量百分含量为25％～28％的氨水和3～7份的聚乙烯醇；
二、将步骤一称取的质量百分含量为37％的甲醛加入反应釜中，加入步骤一称取的聚乙烯醇，通过锅炉加热升温，当锅炉的压力达到0.3MPa，反应釜内的甲醛温度达到30℃～35℃时，用质量百分含量为25％～30％的火碱溶液调节甲醛pH至7.5～8.0，再加入步骤一称取的纤维素钠；
三、继续加热至反应釜内的甲醛温度达到36℃～40℃时，用质量百分含量为25％～30％的火碱溶液调节甲醛pH至8.0，加入200～220重量份的尿素，混合均匀，得初混液，采用质量分数为25％～30％的氯化铵溶液调节初混液pH至6.3～6.5；
四、继续加热反应釜至温度为72℃～78℃，锅炉压力为1.5～2.0MPa时停止加热，靠反应釜自身放热升温至92℃，再采用质量分数为25％～30％的火碱溶液调节反应釜内溶液的溶液pH至6.3～6.5，保温反应30～40分钟，得混合液；
五、采用质量百分含量为25％～28％的氯化铵溶液调节步骤四得到的混合液pH至4.8～5.0，将混合液滴加到8～10℃水中观察至反应终点时，再用质量分数为25％～30％的火碱溶液调节混合液pH至6.7～7.2，再加入90～100重量份的尿素，搅拌混合10～20分钟，将混合液降温至70℃，然后加入10～20重量份的尿素、步骤一称取的4-溴苯酚、氨水和三聚氰胺，搅拌均匀后，将混合液降温至40℃时，再用质量百分含量为25％～30％的火碱溶液调节混合液pH值至7.5～8.5，放胶，即得脲醛胶；所述的反应达到终点是指用涂-4杯测得粘度达到25～30秒/25℃。
4.根据权利要求3所述的一种改性脲醛胶的应用，其特征在于步骤二所述的反应釜内的甲醛温度为32℃～34℃。
5.根据权利要求3所述的一种改性脲醛胶的应用，其特征在于步骤一所述的按重量份数比称取666份的质量百分含量为37％的甲醛、333份的尿素、40份的三聚氰胺、10份的4-溴苯酚、5份的纤维素钠、5份的质量百分含量为25％～28％的氨水和5份的聚乙烯醇。
6.根据权利要求3所述的一种改性脲醛胶的应用，其特征在于步骤二所述的pH为7.8。
7.根据权利要求3所述的一种改性脲醛胶的应用，其特征在于步骤四所述的加热反应釜至温度为74℃～76℃。
8.根据权利要求3所述的一种改性脲醛胶的应用，其特征在于步骤五所述的将混合液滴加到8～10℃水中观察至反应终点时，再用质量百分含量为25％～30％的火碱溶液调节混合液pH至7.0。
9.根据权利要求3所述的一种改性脲醛胶的应用，其特征在于步骤五所述的将混合液降温至40℃时，再用质量百分含量为25％～30％的火碱溶液调节混合液pH值至7.8～8.2。
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