CN110295023A - 一种活性负离子粉改性的脲醛树脂胶黏剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种活性负离子粉改性的脲醛树脂胶黏剂及其应用，功能型负离子重组装饰材和单板是用活性负离子粉改性的脲醛树脂胶黏剂对单板进行施胶，经组坯、加压、高频加热、常温保压养护、锯切或刨切等工序制造而成，本发明具有以下有益效果：1.经偶联剂活化改性后的负离子粉，与基体脲醛树脂具有较强的反应活性，保证胶黏剂固化后具有很好的强度；另外，分散剂使负离子粉能更均匀地分散在脲醛树脂中；2.本发明所用的胶黏剂加入了负离子粉，增加的负离子成分可以提高空气中负离子含量，利于人体健康和室内空气的净化，制得的功能型负离子重组装饰材的负离子释放量可达200~2000个/cm3。

Description

一种活性负离子粉改性的脲醛树脂胶黏剂及其应用
技术领域
本发明涉及一种重组装饰材领域，特别涉及一种功能型负离子重组装饰材或单板及其制备方法，同时本申请还涉及一种活性负离子粉改性的脲醛树脂胶黏剂及其在重组装饰材或单板中应用。
背景技术
重组装饰材,又称“科技木”,它是以人工林或普通树种木材的旋切(或刨切)单板为原材料，采用单板漂染、层积胶合、模压成型等技术制造而成的一种具有天然珍贵树种木材特质(质感、花纹、色泽等)或其他艺术图案的新型木质装饰材料。根据其用途的不同可以加工成为重组装饰锯材、重组装饰刨切材和重组装饰薄木。在重组装饰材制造过程中，没有破坏木材的微观结构和固有属性，完全保留了天然木材隔热、绝缘、调温、调湿等天然特性，且几乎没有木材的天然缺陷如节子、腐朽、虫孔等，被广泛用于家具、装饰装修等行业。
负离子被称为“空气维生素”，也称“长寿素”，因而，能释放负离子的材料是一种具有环保、健康等多功能的新型材料，广泛地应用于塑料、陶瓷、涂料、纺织品、家电和建材等领域。19世纪末，德国物理学家菲利浦·莱昂纳德(Philip Lionad)第一次在学术上证明了负离子对人体具有特殊的保健功效和具有空气净化的作用。近年来，由于生态环境被不断破坏，室内装修所用的化工材料越来越多，室内外空气质量严重下降，为了寻求更健康的生存环境，各种负离子产品备受青睐。国内外科学家发现许多天然矿石、无机氧化物复合粉体和稀土复合盐具有产生空气负离子的功能。目前商业化的负离子添加剂主要包括以下几种：电气石、蛋白石、海鸥石等。随着社会经济的发展，具有负离子功能的地板、细木工板、胶合板、免漆板等也应运而生。而具有负离子功能的重组装饰材也开始有文献报道，例如，专利CN201610125924.3《一种功能型免漆重组装饰单板》，采用含有负离子电气石粉的浸渍胶膜纸，与重组装饰单板复合，得到具有负离子功能的免漆单板。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有释放负离子功能的重组装饰材或单板。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一、制备活性负离子粉：
在反应釜中依次加入0.5～2份偶联剂与8～12份分散剂，搅拌5～30min至均匀，得到中间体，再将中间体与100份负离子粉在高速混料机中混合10～30min至均匀，即制得活性负离子粉；
二、制备活性负离子粉改性的脲醛树脂胶黏剂：
在反应釜中依次加入100份脲醛树脂、10～20份聚醋酸乙烯酯乳液、5～15份填料、5～20份活性负离子粉，搅拌30～60min至均匀，再加入2～4份固化剂，搅拌10～30min至均匀，即制得活性负离子粉改性的脲醛树脂胶黏剂；
三、制备功能型负离子重组装饰材和单板：
用步骤2)获得的活性负离子粉改性的脲醛树脂胶黏剂对单板进行施胶、组坯、加压、高频加热、养护工序后，获得重组装饰材和单板木方，对上述制成的重组装饰材木方，通过直接锯切或刨切的方式，得到符合质量要求、负离子释放量200～2000个/cm3的重组装饰材或重组装饰单板。
作为优选，所述负离子粉为目数≥1250目、在盖革.米勒区负离子计数量≥3000ions/cc的电气石粉、蛋白石粉、海鸥石粉、麦饭石、奇才石中的一种或多种混合物，负离子粉的作用是释放负离子；在本发明一些具体的优选实施例中，所述的负离子粉为电气石粉。
作为优选，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或多种混合物，加入偶联剂的目的在于改善负离子粉与脲醛树脂的界面反应效果，使得加入负离子粉后的脲醛树脂有很好的强度，否则负离子粉的加入会导致脲醛树脂胶的强度降低；在本发明一些具体的优选实施例中，所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂。
作为优选，所述分散剂为丙三醇三缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚，1、4丁二醇二缩水甘油醚、季戊四醇四缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚中的一种或多种混合物。分散剂的加入既可以使偶联剂均匀地与负离子粉混合，也可以使改性后的负离子粉均匀地分散在脲醛树脂胶黏剂中，另外，所选的分散剂均含有环氧官能团，有较好的稳定性，与脲醛树脂混合后，环氧集团参与交联反应，不影响脲醛树脂的强度；在本发明一些具体的优选实施例中，所述的的分散剂为丙三醇三缩水甘油醚。
作为优选，所述脲醛树脂为冷固型的、固体含量≥60％的三聚氰胺改性脲醛树脂。
作为优选，所述聚醋酸乙烯酯乳液的固体含量≥30％。聚醋酸乙烯酯乳液具有协同增韧作用，对脲醛树脂胶黏剂具有很好的增韧作用，避免了由于冷固型脲醛树脂固化后胶层硬，产品刨切时损伤刀具、刨切后产品易碎裂的缺陷，制造出性能更好的重组装饰材产品。
作为优选，所述填料为面粉、膨润土、高岭土、滑石粉、蒙脱土、凹凸棒土中的一种或多种混合物。
作为优选，所述固化剂为氯化铵水溶液、硫酸铵水溶液、磷酸水溶液、柠檬酸水溶液中的一种或多种混合物。
作为优选，所述的高频加热温度为35～45℃、时间为24小时，高频加热的目的在于加速偶联剂与负离子粉与脲醛树脂的反应，提升胶接强度；而温度太高会导致重组装饰材的颜料变色、边部失水开胶，因而，高频加热的温度最优选40℃。
本发明的另一个目的在于提供一种活性负离子粉改性的脲醛树脂胶黏剂，该胶黏剂通过以下制备方法获得，
一、制备活性负离子粉，制备方法如下：
在反应釜中依次加入0.5～2份偶联剂与8～12份分散剂，搅拌5～30min至均匀，得到中间体，再将中间体与100份负离子粉在高速混料机中混合10～30min至均匀，即制得活性负离子粉；
二、制备活性负离子粉改性的脲醛树脂胶黏剂，制备方法如下：
在反应釜中依次加入100份脲醛树脂、10～20份聚醋酸乙烯酯乳液、5～15份填料、5～20份活性负离子粉，搅拌30～60min至均匀，再加入2～4份固化剂，搅拌10～30min至均匀，即制得活性负离子粉改性的脲醛树脂胶黏剂。
本发明的再一个目的在于提供一种活性负离子粉改性的脲醛树脂胶黏剂，包括100份负离子粉、0.5～2份偶联剂、8～12份分散剂、100份脲醛树脂、10～20份聚醋酸乙烯酯乳液、5～15份填料、2～4份固化剂以及5～20份活性负离子粉，所述的活性负离子粉包括100份负离子粉、0.5～2份偶联剂与8～12份分散剂。
本发明的有益效果是：
1.本发明采用脲醛树脂胶黏剂中添加活性负离子粉的方式，增加的负离子成分可以赋予重组装饰材和单板释放负离子的功能，负离子释放量达200～2000个/cm3，增加的负离子成分可以提高空气中负离子含量，利于人体健康和室内空气的净化。
2.本发明将负离子粉经过活化改性，既保证了脲醛树脂胶的强度，又保证了其分散均匀性。其中，偶联剂与负离子粉和脲醛树脂具有较强的反应，使胶黏剂固化后具有很好的强度；分散剂使负离子粉能更均匀地分散在脲醛树脂胶黏剂中。
3.在重组装饰材生产工艺过程中，增加高频加热工序，保证了偶联剂与负离子粉与脲醛树脂的反应强度。
具体实施方式
本发明的具体实施方案如下：
实施例1
一、活性负离子粉剂的制备：
在反应釜中依次加入1份KR-38S型钛酸酯偶联剂、10份丙三醇三缩水甘油醚，搅拌20min至均匀，得到中间体，再将中间体与100份1500目的蛋白石粉在高速混料机中混合20min至均匀，即制得活性负离子粉；
二、活性负离子粉改性脲醛树脂胶黏剂的制备：
在反应釜中依次加入100份脲醛树脂、15份聚醋酸乙烯酯乳液、10份面粉、10份由步骤一制得的活性负离子粉，搅拌45min至均匀，再加入3份磷酸与草酸的混合液体，搅拌20min至均匀，即制得活性负离子粉改性的脲醛树脂胶黏剂；
按照GB/T 17657-2013中4.17的A型试件(实验材料为1.7mm杨木单板)，用4.17.5.2.1规定的方法对试件预处理(20℃水浸泡24小时)，对2)制得的活性负离子粉改性脲醛树脂进行胶水强度测试，检测结果为1.86MPa。
三、负离子功能型重组装饰材的制备：
用步骤二)制得的活性负离子粉改性的脲醛树脂胶黏剂对染色阿尤斯单板进行施胶、组坯、加压、高频加热至40℃保持24小时、常温保压养护7天等工序后，制成重组装饰材木方；对上述制成的重组装饰材木方，通过锯切的方式，得到重组装饰材。
由此得到的负离子功能型重组装饰材，静曲强度42MPa、弹性模量3900MPa，其他各项指标符合GB/T 28998-2012《重组装饰材》标准要求，负离子释放量为1021个/cm3。
实施例2
一、活性负离子粉剂的制备：
在反应釜中依次加入2份KH-560型硅烷偶联剂、12份聚乙二醇二缩水甘油醚，搅拌30min至均匀，得到中间体，再将中间体与100份1500目的电气石粉在高速混料机中混合30min至均匀，即制得活性负离子粉；
二、活性负离子粉改性脲醛树脂胶黏剂的制备：
在反应釜中依次加入100份脲醛树脂、20份聚醋酸乙烯酯乳液、15份面粉、20份由步骤一制得的活性负离子粉，搅拌45min至均匀，再加入4份氯化铵水溶液，搅拌20min至均匀，即制得活性负离子粉改性的脲醛树脂胶黏剂；
按照GB/T 17657-2013中4.17的A型试件(实验材料为1.7mm杨木单板)，用4.17.5.2.1规定的方法对试件预处理(20℃水浸泡24小时)，对步骤二制得的活性负离子粉改性脲醛树脂进行胶水强度测试，检测结果为2.01MPa。
三、负离子功能型重组装饰单板的制备：
用步骤2)制得的活性负离子粉改性的脲醛树脂胶黏剂对染色阿尤斯单板进行施胶、组坯、加压、高频加热至40℃保持24小时、常温保压养护7天等工序后，制成重组装饰材木方，对上述制成的重组装饰材木方，通过刨切的方式，得到0.7mm的重组装饰单板。
由此得到的负离子功能型重组装饰单板，各项指标符合GB/T 28999-2012《重组装饰单板》标准要求，负离子释放量为821个/㎝3。(按照GB/T 28998-2012《重组装饰材》对重组装饰木方进行检测，静曲强度43MPa、弹性模量4200MPa)
对比例1
1)脲醛树脂胶黏剂的制备：
在反应釜中依次加入100份脲醛树脂、20份聚醋酸乙烯酯乳液、15份面粉，搅拌45min至均匀，再加入4份氯化铵水溶液，搅拌20min至均匀，即制得脲醛树脂胶黏剂；
按照GB/T 17657-2013中4.17的A型试件(实验材料为1.7mm杨木单板)，用4.17.5.2.1规定的方法对试件预处理(20℃水浸泡24小时)，对1)制得的脲醛树脂进行胶水强度测试，检测结果为1.67MPa。
2)重组装饰材的制备：
一、用步骤1)制得的脲醛树脂胶黏剂对染色阿尤斯单板进行施胶、组坯、加压、常温保压养护7天等工序后，制成重组装饰材木方；
二、对上述制成的重组装饰材木方，通过锯切的方式，得到重组装饰材。
由此得到的重组装饰材，静曲强度38MPa、弹性模量3600MPa，各项指标符合GB/T28998-2012《重组装饰材》标准要求，负离子释放量为36个/cm3。
对比例2
1)脲醛树脂胶黏剂的制备：
在反应釜中依次加入100份脲醛树脂、20份聚醋酸乙烯酯乳液、15份面粉、20份1500目的电气石粉，搅拌45min至均匀，再加入4份氯化铵水溶液，搅拌20min至均匀，即制得脲醛树脂胶黏剂；
按照GB/T 17657-2013中4.17的A型试件(实验材料为1.7mm杨木单板)，用4.17.5.2.1规定的方法对试件预处理(20℃水浸泡24小时)，对1)制得的脲醛树脂进行胶水强度测试，检测结果为1.35MPa。
2)重组装饰材的制备：
一、用步骤1)制得的脲醛树脂胶黏剂对染色阿尤斯单板进行施胶、组坯、加压、常温保压养护7天等工序后，制成重组装饰材木方；
二、对上述制成的重组装饰材木方，通过锯切的方式，得到重组装饰材。
由此得到的重组装饰材，静曲强度34MPa、弹性模量3000MPa，不符合GB/T 28998-2012《重组装饰材》标准要求，负离子释放量为2000个/cm3。
性能试验对比
实施例1、实施例2、对比例1、对比例2获得的重组装饰材的静曲强度、弹性模量、负离子释放量、胶水强度进行对比，详见表1
表1重组装饰材的性能对比
从表1的数据可以看出，当不添加负离子材料时，对比例1中，重组装饰材的负离子释放量仅为36个cm3，其静曲强度、弹性模量及胶水强度均符合标准要求。添加负离子粉后，如果不对负离子粉进行活化处理，对比例2中，负离子材料的加入，虽然负离子释放量高达2000个/cm3，但导致胶水强度显著下降，体现在重组装饰材的静曲强度和弹性模量均不合格。而本发明的方案，对负离子材料进行活化处理，实施例1和2，制得的负离子功能型重组装饰材和单板，既能满足标准的理化指标要求，又能大大提升负离子释放量。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种功能型负离子重组装饰材或单板，其特征在于：该重组装饰材或单板通过如下步骤获得：
一、制备活性负离子粉：
在反应釜中依次加入0.5～2份偶联剂与8～12份分散剂，搅拌5～30min至均匀，得到中间体，再将中间体与100份负离子粉在高速混料机中混合10～30min至均匀，即制得活性负离子粉；
二、制备活性负离子粉改性的脲醛树脂胶黏剂：
在反应釜中依次加入100份脲醛树脂、10～20份聚醋酸乙烯酯乳液、5～15份填料、5～20份活性负离子粉，搅拌30～60min至均匀，再加入2～4份固化剂，搅拌10～30min至均匀，即制得活性负离子粉改性的脲醛树脂胶黏剂；
三、制备功能型负离子重组装饰材和单板：
用步骤2)获得的活性负离子粉改性的脲醛树脂胶黏剂对单板进行施胶、组坯、加压、高频加热、养护工序后，获得重组装饰材和单板木方，对上述制成的重组装饰材木方，通过直接锯切或刨切的方式，得到符合质量要求、负离子释放量200～2000个/cm3的重组装饰材或重组装饰单板。
2.根据权利要求1所述的功能型负离子重组装饰材或单板，其特征在于，所述负离子粉为目数≥1250目、在盖革.米勒区负离子计数量≥3000ions/cc的电气石粉、蛋白石粉、海鸥石粉、麦饭石、奇才石中的一种或多种混合物；优选地，所述负离子粉为电气石粉。
3.根据权利要求1所述的功能型负离子重组装饰材或单板，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或多种混合物，优选地，所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂；
更优选地，所述分散剂为丙三醇三缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚，1、4丁二醇二缩水甘油醚、季戊四醇四缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚中的一种或多种混合物，优选地，所述的分散剂为丙三醇三缩水甘油醚。
4.根据权利要求1所述的功能型负离子重组装饰材或单板，其特征在于，所述脲醛树脂为冷固型的、固体含量≥60％的三聚氰胺改性脲醛树脂。
5.根据权利要求1所述的一种功能型负离子重组装饰材和单板，其特征在于，所述聚醋酸乙烯酯乳液的固体含量≥30％。
6.根据权利要求1所述的功能型负离子重组装饰材或单板，其特征在于，所述填料为面粉、膨润土、高岭土、滑石粉、蒙脱土、凹凸棒土中的一种或多种混合物。
7.根据权利要求1所述的功能型负离子重组装饰材或单板，其特征在于，所述固化剂为氯化铵水溶液、硫酸铵水溶液、磷酸水溶液、柠檬酸水溶液中的一种或多种混合物。
8.根据权利要求1所述的功能型负离子重组装饰材或单板，其特征在于，所述步骤三中高频加热温度为35～45℃；更优选地，所述高频加热温度为40℃；再优选地，所述的高频加热时间为12～36小时；最优选地，所述的高频加热时间为24小时。
9.一种活性负离子粉改性的脲醛树脂胶黏剂，其特征在于：该胶黏剂通过以下制备方法获得，
一、制备活性负离子粉，制备方法如下：
在反应釜中依次加入0.5～2份偶联剂与8～12份分散剂，搅拌5～30min至均匀，得到中间体，再将中间体与100份负离子粉在高速混料机中混合10～30min至均匀，即制得活性负离子粉；
二、制备活性负离子粉改性的脲醛树脂胶黏剂，制备方法如下：
在反应釜中依次加入100份脲醛树脂、10～20份聚醋酸乙烯酯乳液、5～15份填料、5～20份活性负离子粉，搅拌30～60min至均匀，再加入2～4份固化剂，搅拌10～30min至均匀，即制得活性负离子粉改性的脲醛树脂胶黏剂。
10.一种活性负离子粉改性的脲醛树脂胶黏剂，其特征在于：包括100份负离子粉、0.5～2份偶联剂、8～12份分散剂、100份脲醛树脂、10～20份聚醋酸乙烯酯乳液、5～15份填料、2～4份固化剂以及5～20份活性负离子粉，所述的活性负离子粉包括100份负离子粉、0.5～2份偶联剂与8～12份分散剂。
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CN107236498A (zh) * 2017-06-28 2017-10-10 浙江升华云峰新材股份有限公司 一种淀粉乳液改性脲醛树脂胶粘剂以及配制方法与应用
WO2018107862A1 (zh) * 2016-12-15 2018-06-21 赖群广 一种阻燃防霉防腿色建筑保温外墙
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Patent Citations (4)

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