CN108913070B - 热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂纳米粉体胶黏剂的制备方法及其应用方法 - Google Patents

热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂纳米粉体胶黏剂的制备方法及其应用方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂纳米粉体胶黏剂的制备方法,包括以下步骤:步骤一,热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂的真空浓缩;步骤二,对浓缩后的热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂进行pH值调整;步骤三,对步骤二进行pH值调整后的热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂进行真空冷冻干燥;步骤四,真空冷冻干燥后的研磨及筛分。采用该方法制备的胶黏剂以干法施胶方式施加于高含水率人造板基材,呼吸式热预压工艺生产人造板,可以降低人造板基材干燥能耗,提高胶黏剂的固化速度、胶合强度和耐水性,降低人造板甲醛释放量。

Description

热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂纳米粉体胶黏剂的制备方法 及其应用方法
技术领域
本发明涉及一种热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂纳米粉体胶黏剂的制备方法及其在人造板生产中的应用方法,属人造板制造领域。
背景技术
三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂具有胶接强度高、耐沸水能力强、热稳定性好等优良特性。但是水溶性三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂存在储存期、活性期短,固化速度慢等缺点,必须添加各种成份加以改性才能在人造板工业中正常使用。另外其存在甲醛释放和对胶接基材含水率要求低等缺陷,限制了它在人造板工业中的应用。
通用的喷雾干燥是一种悬浮粒子加工技术,是利用高压将料液雾化成为细小的雾滴,并在热干燥介质中迅速蒸发溶剂形成干粉产品的过程。该干燥方法会使液体胶黏剂在加热过程中继续缩聚,导致分子量增大,物理化学性质发生变化,同时干燥后的粉体表面硬结,导致干粉研磨和再次溶解困难,进而影响胶合性能。
普通三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂通常在酸性条件下具有较高的固化速度,但直接用酸或酸性盐调胶,pH值较低时,胶黏剂的活性期极短;pH值较高时,固化速度慢,均无法满足实际生产需要。因此三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂一般使用潜伏型固化剂解决活性期短的问题,但潜伏型固化剂或者需要单独合成或者价格较高。
为了获得理想的胶合强度,三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂固化时对人造板基材的相对含水率有严格要求,基材相对含水率一般在8-10%之间,最多不能超过12%,为了将基材含水率控制在规定的范围内,需要消耗大量的能源用于人造板基材的干燥。采用高含水率基材生产人造板,对节能降耗,降低人造板生产成本,极具意义。受限于三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂固化时对基材含水率的要求,实现高含水率基材的胶接需要新的技术措施。
专利CN107325765A提供了一种三聚氰胺-甲醛-尿素胶黏剂的喷雾干燥制备方法及木质复合材料制备方法,干燥后的粉体未经纳米化研磨处理,使用时需加水溶解,基材含水率在8%以下,采用湿法施胶方式,常规预压工艺。
发明专利CN104493948B提供了一种高含水率刨花板的制备方法,刨花的含水率为20~40%,采用液体施胶方式,施胶量为5~8%,常规预压工艺,所用胶黏剂为封闭型聚氨酯预聚体与三聚氰胺-脲醛树脂共混胶黏剂。
发明专利CN103737695B提供了一种干法施胶方法是采用静电雾化的方法,将干粉施加于高含水率刨花、纤维中,所述干粉构成极为复杂,为微米级,采用常规预压工艺。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足,提供了一种热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂纳米粉体胶黏剂的制备方法及其在人造板生产中的应用方法,包括以下步骤:
步骤一,热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂的真空浓缩;
步骤二,对浓缩后的热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂进行pH值调整;
步骤三,对步骤二进行pH值调整后的热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂进行真空冷冻干燥;
步骤四,对经真空冷冻干燥处理后的热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂进行研磨及筛分,获得热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂纳米粉体胶黏剂。
其中,步骤一中,热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂的真空浓缩条件为:真空度为0.05~0.09MPa,真空浓缩温度为20~50℃,浓缩后的固体含量在50~80%之间。
步骤二中,调整后的pH值在3~5之间,pH值调节剂为稀酸溶液或酸性盐溶液。
步骤三中,真空冷冻干燥分为预冷冻过程、升华干燥过程和解析干燥过程;其中,预冷冻过程的温度为小于-40℃,升华干燥过程的真空度为0.01~0.1mbar、冻干温度为-40~-60℃,解析干燥过程的真空度为0.001~0.01mbar、冻干温度-60~-80℃。真空冷冻干燥的条件:预冻段温度在-40℃以下;升华干燥段,真空度在0.01~0.1mbar之间,冻干温度在-40~-60℃之间;解析干燥段,真空度在0.001~0.01mbar之间,冻干温度在-60~-80℃之间。
步骤四中,研磨采用纳米球磨机,研磨温度在120~280℃之间;筛分后粒径分布范围在400~900nm之间。
本发明还提供了一种采用上述方法制备的热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂纳米粉体在人造板生产中的应用,其特征在于包括以下步骤:
步骤一,采用干法施胶的方式对人造板进行施胶;
步骤二,施胶后的人造板基材经铺装或组坯后进行呼吸式热预压。
进一步,施胶对象为人造板基材中刨花层、纤维层或单板层,所述刨花层、纤维层和单板层的相对含水率在30~100%之间。
进一步,步骤一中,三聚氰胺甲醛树脂纳米粉体胶黏剂通过气流吹撒的方式施加在刨花层或纤维层表面,并不断机械搅拌,施胶量为刨花层或纤维层绝对干重的5~20%;或三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂纳米粉体通过气流吹撒的方式施加在单板层的表面,施胶量为50~100g/m2
进一步,步骤二中,呼吸式热预压是指将热压机升高到指定温度后保温,将人造板板坯置于热压机开档缓慢升压到指定单位压力保压一段时间后,缓慢卸压到指定单位压力后再保压一段时间。每经历一个升压~保压~卸压~保压周期,记为呼吸1次。
进一步,步骤二中,预压单位压力在0~5MPa之间,预压温度在140-250℃之间,呼吸次数大于3次。
本发明所达到的有益技术效果:
本发明提供的一种热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂纳米粉体胶黏剂的制备方法,真空冷冻干燥在低温下进行,特别适用于热敏性,如热固性胶黏剂的干燥,干燥后物质分子量和物理化学性质与干燥前一致,结构疏松,呈海绵状,遇水后溶解迅速而完全,会立刻恢复至冻干前性状,三聚氰胺甲醛树脂黏剂经冷冻干燥后密封包装,储存期可达1年以上。
真空冷冻干燥前进行pH值调整,可以将pH值调整到较低的程度,由于使用干法施胶,活性期理论上与储存期一样长。
通过热研磨方式制备三聚氰胺甲醛树脂纳米粉体胶黏剂,高温和研磨过程中的力化学作用可以促使三聚氰胺树脂中残余游离甲醛挥发和醚键断裂释放出甲醛。经高温和研磨处理的三聚氰胺甲醛树脂纳米粉体应用于人造板生产时,可以显著降低甲醛释放量。
采用该方法制备的胶黏剂为纳米级粉体,纳米级粉体具有极高的比表面积,是具有超强吸附效应的物理基础,采用此方法制备的三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂纳米粉体从人造板基材中吸附大量水分而溶解并润湿基材;溶解后的三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂纳米粉体中含有大量未反应的羟甲基,与人造板基材中的水分和纤维素形成氢键,大大提高了三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂纳米粉体的预压性能。
干法施胶方式施加于高含水率人造板基材,干法施胶,胶黏剂中不含水分,不会导致基材含水率提高;而胶黏剂固化前需要溶解以获得润湿性和流动性,需要从基材中吸取水分,因此基材必须具有较高的相对含水率,在纤维饱和点以上时,基材中才含有容易被吸附的自由水,因此人造板基材单元仅需干燥至较高含水率或不需干燥即可用于人造板生产。粉体施胶,胶黏剂有100%的固体含量,省却胶黏剂中水分蒸发时间,同时由于溶解后的三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂具有较低的pH值,固化时间显著缩短。胶合强度与胶黏剂的固体含量正相关,粉体溶解后仍能保持远远超出湿法施胶的固体含量,胶合强度显著提高。
采用热预压技术,可以使基材中的水分迅速汽化,形成喷蒸热压效应,迅速塑化板坯,减小板坯厚度;同时促进纳米粉体胶黏剂溶解和预固化,进一步增加预压性能。采用呼吸式预压可以促使经高温研磨后仍残留的游离甲醛、预固化过程中新生成的甲醛随高压水蒸气的排除强制排出,进一步降低人造板的甲醛释放量。
本发明通过纳米粉体胶黏剂干法施胶于高含水率基材,采用呼吸式热预压工艺生产人造板,可以降低人造板基材单元干燥能耗,缩短胶黏剂固化时间,提高人造板胶合强度和耐水性,降低甲醛释放量。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
下面结合实施例对本发明专利进一步说明。
实施例1
将热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂在真空度0.05MPa下浓缩,浓缩时胶黏剂的温度控制在20℃,浓缩至固体含量50%,用20%磷酸水溶液调整pH值至5后真空冷冻干燥,浓缩物在-40℃预冻至完全冰结;升华干燥段,真空度0.01mbar,冻干温度-40℃;解析干燥段,真空度0.001mbar,冻干温度在-80℃,获得干粉。干粉经纳米球磨机在120℃下研磨,研磨至筛分值900nm,得到纳米粉体。纳米粉体以气流吹撒方式施加在木纤维中,纳米粉体与木纤维经机械搅拌混合均匀,木纤维的相对含水率为30%,纳米粉体的施加量以绝干纤维质量5%计算。施胶纤维铺装后进入热压机预压,热压机升温到140℃,保温。板坯热预压曲线为缓慢升压至单位压力5MPa,保压5min后,缓慢卸压至单位压力0 MPa,保压5min,记为呼吸1次,连续呼吸3次后彻底卸压。。卸压后板坯马上进入另1热压机热压,热压温度180℃,热压压力2MPa,热压时间1min/mm。实施例结果:室外型中密度纤维板,密度0.65kg/m3,板厚10mm,内结合强度0.84 MPa,静曲强度35.2 MPa,弹性模量2850 MPa,内结合强度(沸腾试验)0.45MPa,吸水厚度膨胀率9.8%,甲醛释放量3.4mg/100g。
对比实施例:采用市售普通三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂,木纤维含水率干燥至8%,调胶方式和施胶量与实施列1相同,常规预压方式,热压参数与实施例1相同。对比实施例结果:室外型中密度纤维板,密度0.65kg/m3,板厚10mm,内结合强度0.55 MPa,静曲强度31.1MPa,弹性模量2440 MPa,内结合强度(沸腾试验)0.32MPa,吸水厚度膨胀率13.1%,甲醛释放量5.8mg/100g。
从对比结果可以看出,采用普通三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂生产出的人造板,其内胶合强度、静曲强度、弹性模量和内结合强度(沸腾试验)均低于实施例1中采用三聚氰胺胶黏剂纳米粉体生产出的人造板;而吸水厚度膨胀率和甲醛释放量大于实施例1。
实施例2
将热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂在真空度0.06MPa下浓缩,浓缩时胶黏剂的温度控制在30℃,浓缩至固体含量60%,用20%磷酸水溶液调整pH值至3后真空冷冻干燥,浓缩物在-45℃预冻至完全冰结;升华干燥段,真空度0.02mbar,冻干温度-45℃;解析干燥段,真空度0.002mbar,冻干温度在-70℃,获得干粉。干粉经纳米球磨机在280℃下研磨,研磨至筛分值400nm,得到纳米粉体。纳米粉体以气流吹撒方式施加在木纤维中,纳米粉体与木纤维经机械搅拌混合均匀,木纤维的相对含水率为100%,纳米粉体的施加量以绝干纤维质量20%计算。施胶纤维铺装后进入热压机预压,热压机升温到200℃,保温。板坯热预压曲线为缓慢升压至单位压力5MPa,保压10min后,缓慢卸压至单位压力0 MPa,保压5min,记为呼吸1次,连续呼吸6次后彻底卸压。卸压后板坯马上进入另1热压机热压,热压温度200℃,热压压力3.5MPa,热压时间2.5min/mm。实施例结果:高湿型高密度纤维板,密度0.85kg/m3,板厚8mm,内结合强度1.49 MPa,静曲强度48.2 MPa,弹性模量3750 MPa,表面胶合强度1.3 MPa,吸水厚度膨胀率7.8%,甲醛释放量4.1mg/100g。
对比实施例:采用市售普通三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂,木纤维含水率干燥至8%,调胶方式和施胶量与实施列2相同,常规预压方式,热压参数与实施例2相同。对比实施例结果:高湿型高密度纤维板,密度0.85kg/m3,板厚8mm,内结合强度1.32 MPa,静曲强度47.1MPa,弹性模量3430 MPa,表面胶合强度1.0 MPa,吸水厚度膨胀率9.4%,甲醛释放量5.7mg/100g。
从对比结果可以看出,采用普通三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂生产出的人造板,其内结合强度、静曲强度、弹性模量和表面胶合强度均低于实施例2中采用三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂纳米粉体生产出的人造板;而吸水厚度膨胀率和甲醛释放量大于实施例2。
实施例3
将热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂在真空度0.07MPa下浓缩,浓缩时胶黏剂的温度控制在40℃,浓缩至固体含量70%,用20%硫酸铵水溶液调整pH值至4.5后真空冷冻干燥,浓缩物在-50℃预冻至完全冰结;升华干燥段,真空度0.03mbar,冻干温度-50℃;解析干燥段,真空度0.003mbar,冻干温度在-60℃,获得干粉。干粉经纳米球磨机在240℃下研磨,研磨至筛分值700nm,得到纳米粉体。纳米粉体以气流吹撒方式施加在木刨花中,纳米粉体与木刨花经机械搅拌混合均匀,木刨花的相对含水率为30%,纳米粉体的施加量以绝干刨花质量15%计算。施胶刨花铺装后进入热压机预压,热压机升温到140℃,保温。板坯热预压曲线为缓慢升压至单位压力2.5MPa,保压5min后,缓慢卸压至单位压力0.5 MPa,保压5min,记为呼吸1次,连续呼吸3次后彻底卸压。卸压后板坯马上进入另1热压机热压,热压温度190℃,热压压力2.5MPa,热压时间1.5min/mm。实施例结果:潮湿状态下使用的重载型刨花板,密度0.65kg/m3,板厚10mm,静曲强度22.2 MPa,弹性模量3100 MPa,内胶合强度0.81 MPa,防潮性能(沸水煮后内胶合强度)0.34 MPa,24h吸水厚度膨胀率10.5%,甲醛释放量4.1mg/100g。
对比实施例:采用市售普通三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂,木刨花含水率干燥至8%,调胶方式和施胶量与实施列3相同,常规预压方式,热压参数与实施例3相同。对比实施例结果:潮湿状态下使用的重载型刨花板,密度0.65kg/m3,板厚10mm,静曲强度19.5 MPa,弹性模量2950 MPa,内胶合强度0.65 MPa,防潮性能(沸水煮后内胶合强度)0.26 MPa,24h吸水厚度膨胀率12.1%,甲醛释放量5.9mg/100g。
从对比结果可以看出,采用普通三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂生产出的人造板,其静曲强度、弹性模量、内胶合强度和防潮性能(沸水煮后内胶合强度)均低于实施例3中采用三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂纳米粉体生产出的人造板;而24h吸水厚度膨胀率和甲醛释放量大于实施例3。
实施例4
将热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂在真空度0.08MPa下浓缩,浓缩时胶黏剂的温度控制在50℃,浓缩至固体含量80%,用20%氯化铵水溶液调整pH值至3.5后真空冷冻干燥,浓缩物在-60℃预冻至完全冰结;升华干燥段,真空度0.04mbar,冻干温度-55℃;解析干燥段,真空度0.004mbar,冻干温度在-55℃,获得干粉。干粉经纳米球磨机在260℃下研磨,研磨至筛分值600nm,得到纳米粉体。纳米粉体以气流吹撒方式施加在木刨花中,纳米粉体与木刨花经机械搅拌混合均匀,木刨花的相对含水率为50%,纳米粉体的施加量以绝干刨花质量18%计算。施胶刨花铺装后进入热压机预压,热压机升温到180℃,保温。板坯热预压曲线为缓慢升压至单位压力3.0MPa,保压5min后,缓慢卸压至单位压力0.5 MPa,保压5min,记为呼吸1次,连续呼吸4次后彻底卸压。卸压后板坯马上进入另1热压机热压,热压温度220℃,热压压力2.5MPa,热压时间1.5min/mm。实施例结果:高湿状态下使用的重载型刨花板,密度0.65kg/m3,板厚10mm,内结合强度0.86 MPa,静曲强度24.2 MPa,弹性模量3870 MPa,内结合强度(沸水煮后内胶合强度)0.42 MPa,24h吸水厚度膨胀率7.8%,甲醛释放量5.5mg/100g。
对比实施例:采用市售普通三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂,木刨花含水率干燥至8%,调胶方式和施胶量与实施列4相同,常规预压方式,热压参数与实施例4相同。对比实施例结果:高湿状态下使用的重载型刨花板,密度0.65kg/m3,板厚10mm,内结合强度0.77 MPa,静曲强度22.1 MPa,弹性模量3560 MPa,内结合强度(沸水煮后内胶合强度)0.39 MPa,24h吸水厚度膨胀率9.9%,甲醛释放量6.9mg/100g。
从对比结果可以看出,采用普通三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂生产出的人造板,其内胶合强度、静曲强度、弹性模量、内结合强度(沸水煮后内胶合强度)均低于实施例4中采用三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂纳米粉体生产出的人造板;而24h吸水厚度膨胀率和甲醛释放量大于实施例。
实施例5
将热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂在真空度0.09MPa下浓缩,浓缩时胶黏剂的温度控制在45℃,浓缩至固体含量75%,用20%氯化铵水溶液调整pH值至4后真空冷冻干燥,浓缩物在-55℃预冻至完全冰结;升华干燥段,真空度0.05mbar,冻干温度-55℃;解析干燥段,真空度0.005mbar,冻干温度在-60℃,获得干粉。干粉经纳米球磨机在190℃下研磨,研磨至筛分值700nm,得到纳米粉体。纳米粉体以气流吹撒方式施加在长条刨花上,纳米粉体与长条刨花经机械搅拌混合均匀,长条刨花不经干燥,实际相对含水率为60%,纳米粉体的施加量以绝干刨花质量20%计算。施胶长条刨花定向铺装后进入热压机预压,热压机升温到200℃,保温。板坯热预压曲线为缓慢升压至单位压力3.0MPa,保压10min后,缓慢卸压至单位压力0.5 MPa,保压5min,记为呼吸1次,连续呼吸4次后彻底卸压。卸压后板坯马上进入另1热压机热压,热压温度200℃,热压压力2.5MPa,热压时间2.0min/mm。实施例结果:潮湿状态下承载用定向刨花板,密度0.65kg/m3,板厚8mm,内结合强度0.46 MPa,平行静曲强度22.5MPa,垂直静曲强度11.7 MPa,平行弯曲弹性模量3850 MPa,垂直弯曲弹性模量1500 MPa,24h吸水厚度膨胀率12.8%,甲醛释放量6.5mg/100g。
对比实施例:采用市售普通三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂,长条刨花含水率干燥至8%,调胶方式和施胶量与实施列5相同,常规预压方式,热压参数与实施例5相同。对比实施例结果:潮湿状态下承载用定向刨花板,密度0.65kg/m3,板厚8mm,内结合强度0.41 MPa,平行静曲强度21.1 MPa,垂直静曲强度9.7 MPa,平行弯曲弹性模量3470 MPa,垂直弯曲弹性模量1450 MPa,24h吸水厚度膨胀率14.9%,甲醛释放量6.9mg/100g。
从对比结果可以看出,采用普通三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂生产出的人造板,其内结合强度、平行静曲强度、垂直静曲强度、平行弯曲弹性模量和垂直弯曲弹性模量均低于实施例5中采用三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂纳米粉体生产出的人造板;而24h吸水厚度膨胀率和甲醛释放量大于实施例5。
实施例6
将热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂在真空度0.08MPa下浓缩,浓缩时胶黏剂的温度控制在40℃,浓缩至固体含量65%,用20%甲酸水溶液调整pH值至4.2后真空冷冻干燥,浓缩物在-50℃预冻至完全冰结;升华干燥段,真空度0.06mbar,冻干温度-50℃;解析干燥段,真空度0.006mbar,冻干温度在-70℃,获得干粉。干粉经纳米球磨机在150℃下研磨,研磨至筛分值800nm,得到纳米粉体。纳米粉体以气流吹撒方式均匀施加在杨木单板上,单板不经干燥,实际相对含水率为60%,纳米粉体的施加量以120g/m2计算。施胶单板正常组坯后进入热压机预压,热压机升温到150℃,保温。板坯热预压曲线为缓慢升压至单位压力1.5MPa,保压5min后,缓慢卸压至单位压力0.2MPa,保压5min,记为呼吸1次,连续呼吸3次后彻底卸压。卸压后板坯马上进入另1热压机热压,热压温度120℃,热压压力1.0MPa,热压时间1.0min/mm。实施例结果:潮湿条件下II类胶合板,板厚10mm,胶合强度1.45 MPa,顺纹静曲强度29.2MPa,横纹静曲强度17.5 MPa,顺纹弹性模量5200 MPa,横纹弹性模量2700 MPa,甲醛释放量5.5mg/L。
对比实施例:采用市售普通三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂,杨木单板含水率干燥至8%,调胶方式和施胶量与实施列6相同,常规预压方式,热压参数与实施例6相同。对比实施例结果:潮湿条件下II类胶合板,板厚10mm,胶合强度0.75 MPa,顺纹静曲强度28.1 MPa,横纹静曲强度15.4 MPa,顺纹弹性模量4900 MPa,横纹弹性模量2610 MPa,甲醛释放量6.5mg/L。
从对比结果可以看出,采用普通三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂生产出的人造板,其胶合强度、顺纹静曲强度、横纹静曲强度、顺纹弹性模量和横纹弹性模量均低于实施例6中采用三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂纳米粉体生产出的人造板;而甲醛释放量大于实施例6。
以上已以较佳实施例公布了本发明,然其并非用以限制本发明,凡采取等同替换或等效变换的方案所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂纳米粉体胶黏剂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤一,热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂的真空浓缩;
步骤二,对浓缩后的热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂进行pH值调整;调整后的pH值在3~5之间,pH值调节剂为稀酸溶液或酸性盐溶液;
步骤三,对步骤二进行pH值调整后的热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂进行真空冷冻干燥;
真空冷冻干燥分为预冷冻过程、升华干燥过程和解析干燥过程;其中,预冷冻过程的温度为小于-40℃,升华干燥过程的真空度为0.01~0.1mbar、冻干温度为-40~-60℃,解析干燥过程的真空度为0.001~0.01mbar、冻干温度-60~-80℃;
步骤四,对经真空冷冻干燥处理后的热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂进行研磨及筛分,获得热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂纳米粉体胶黏剂。
2.根据权利要求1所述的热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂纳米粉体胶黏剂的制备方法,其特征在于:步骤一中,热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂的真空浓缩条件为:真空度为0.05~0.09MPa,真空浓缩温度为20~50℃,浓缩后的固体含量在50~80%之间。
3.根据权利要求1所述的热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂纳米粉体胶黏剂的制备方法,其特征在于:步骤四中,研磨采用纳米球磨机,研磨温度在120~280℃之间;筛分后粒径分布范围在400~900nm之间。
4.采用权利要求1~3任一项的方法制备的热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂纳米粉体胶黏剂在人造板生产中的应用,其特征在于包括以下步骤:
步骤一,采用干法施胶的方式对人造板进行施胶;
步骤二,施胶后的人造板基材经铺装或组坯后进行呼吸式热预压。
5.根据权利要求4所述的热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂纳米粉体胶黏剂在人造板生产中的应用,其特征在于:步骤一中,三聚氰胺甲醛树脂纳米粉体胶黏剂通过气流吹撒的方式施加在刨花层或纤维层表面,并不断机械搅拌,施胶量为刨花层或纤维层绝对干重的5~20%;或三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂纳米粉体通过气流吹撒的方式施加在单板层的表面,施胶量为50~100g/m2
6.根据权利要求4所述的热固性水溶性酚醛树脂纳米粉体胶黏剂在人造板生产中的应用,其特征在于:步骤二中,呼吸式热预压是指将热压机升高到指定温度后保温,将人造板板坯置于热压机开档缓慢升压到指定单位压力保压一段时间后,缓慢卸压到指定单位压力后再保压一段时间,每经历一个升压~保压~卸压~保压周期,记为呼吸1次。
7.根据权利要求6所述的热固性水溶性三聚氰胺甲醛树脂纳米粉体胶黏剂在人造板生产中的应用,其特征在于:呼吸式热预压工艺参数为,预压单位压力在0~5MPa之间,预压温度在140~250℃之间,呼吸次数大于3次。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110303569A (zh) * 2019-07-15 2019-10-08 天津海源汇科技有限公司 一种密度板用植物纤维粘合剂施用工艺

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4897314A (en) * 1988-03-09 1990-01-30 Forintek Canada Corp. Phenol formaldehyde adhesive for bonding wood pieces of high moisture content and composite board and veneers bonded with such adhesive
EP1065225A1 (de) * 1999-06-24 2001-01-03 Wacker Polymer Systems GmbH & Co. KG Verfahren zur Minderung der Geruchsemission wässriger Vinylaromat-1,3-Dien-Copolymerisat-dispersionen
CN101402842A (zh) * 2008-11-18 2009-04-08 福建农林大学 一种用酸盐碱联合改性的大豆胶粘剂及其制备方法
CN101412898A (zh) * 2007-10-18 2009-04-22 朱锦 一种新型无醛木材胶粘剂及其制备方法
CN104059581A (zh) * 2014-06-09 2014-09-24 杨超 新型粉状尿醛树脂胶粘剂的制备方法
WO2015144983A1 (en) * 2014-03-28 2015-10-01 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy Starch nanoparticles and process for the manufacture thereof
CN105585681A (zh) * 2014-10-20 2016-05-18 王光庆 一种三聚氰胺甲醛树脂粉剂的制备方法
CN106398610A (zh) * 2016-11-17 2017-02-15 佛山市中国地质大学研究院 一种新型薯莨单宁木工胶粘剂
CN106671241A (zh) * 2017-01-16 2017-05-17 湖南中南神箭竹木有限公司 一种二次成型竹基复合板材制造方法
CN107325765A (zh) * 2017-07-08 2017-11-07 南京林业大学 三聚氰胺‑甲醛‑尿素胶黏剂的喷雾干燥制备方法及木质复合材料的制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6306997B1 (en) * 1999-07-29 2001-10-23 Iowa State University Research Foundation, Inc. Soybean-based adhesive resins and composite products utilizing such adhesives
CN1200063C (zh) * 2002-12-20 2005-05-04 杜玉武 纳米cr-sbs型复合胶粘剂
WO2007064970A1 (en) * 2005-12-01 2007-06-07 Heartland Resource Technologies Water-resistant vegetable protein powder adhesive compositions
CN107502272B (zh) * 2017-08-04 2020-05-26 烟台信友新材料有限公司 一种掺杂纳米二氧化钛的紫外光固化胶黏剂及其制备方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4897314A (en) * 1988-03-09 1990-01-30 Forintek Canada Corp. Phenol formaldehyde adhesive for bonding wood pieces of high moisture content and composite board and veneers bonded with such adhesive
EP1065225A1 (de) * 1999-06-24 2001-01-03 Wacker Polymer Systems GmbH & Co. KG Verfahren zur Minderung der Geruchsemission wässriger Vinylaromat-1,3-Dien-Copolymerisat-dispersionen
CN101412898A (zh) * 2007-10-18 2009-04-22 朱锦 一种新型无醛木材胶粘剂及其制备方法
CN101402842A (zh) * 2008-11-18 2009-04-08 福建农林大学 一种用酸盐碱联合改性的大豆胶粘剂及其制备方法
WO2015144983A1 (en) * 2014-03-28 2015-10-01 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy Starch nanoparticles and process for the manufacture thereof
CN104059581A (zh) * 2014-06-09 2014-09-24 杨超 新型粉状尿醛树脂胶粘剂的制备方法
CN105585681A (zh) * 2014-10-20 2016-05-18 王光庆 一种三聚氰胺甲醛树脂粉剂的制备方法
CN106398610A (zh) * 2016-11-17 2017-02-15 佛山市中国地质大学研究院 一种新型薯莨单宁木工胶粘剂
CN106671241A (zh) * 2017-01-16 2017-05-17 湖南中南神箭竹木有限公司 一种二次成型竹基复合板材制造方法
CN107325765A (zh) * 2017-07-08 2017-11-07 南京林业大学 三聚氰胺‑甲醛‑尿素胶黏剂的喷雾干燥制备方法及木质复合材料的制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
冷冻干燥法制备蜂胶紫苏微胶囊粉末;李文艳;《江苏农业科学》;20100615;第380-382页 *
改性脲醛树脂甲醛与尿素的摩尔比及其影响;韩书广;《南京林业大学学报(自然科学版)》;20020530;第56-60页 *
脲醛树脂/单分散二氧化硅纳米胶黏剂;崔举庆;《东北林业大学学报》;20110228;第79-81页 *

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