CN111961172A - 用于混凝土木胶合板的改性脲醛树脂胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于混凝土木胶合板的改性脲醛树脂胶及其制备方法，包括以下重量比的组分：甲醛350份、尿素130～140份、三聚氰胺85～90份、聚乙烯醇10～20份、氨水100～115份，将聚乙烯醇、氨水加入甲醛溶液中；再加入第一批三聚氰胺和第一批尿素；再加入甲酸，进行反应，将反应后的溶液到滴入28～30℃的清水内进行拉粗丝；再加入第二批尿素和第二批三聚氰胺；将溶液的PH值调制为8.0～8.5，再加入第三批三聚氰胺，反应温度保持在85～90℃，控制温度为35℃，反应至涂‑4杯粘度热测24～26秒；将上一步中的溶液降温至75～60℃，再加入三批尿素，反应后再将溶液的温度降至40～45℃，然后将配制溶液的PH值调制为8.5～9.0，解决了制成的混凝土木胶合板模板强度低、防水性较差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种方法，具体涉及用于混凝土木胶合板的改性脲醛树脂胶及其制备方法。
背景技术
我国建筑用混凝土木胶合板模板行业生产企业多，规模小，行业集中度低，产品质量差，资源浪费严重，我国木胶合板模板用材主要使用人工林杨木和桉木，材质较差，导致木模板产品质低、价低，周转次数少，由于产品质量较差，加上散支散拆的落后施工方法，木胶合板模板的周转次数非常少，有的只有2～3次。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有的制备混凝土木胶合板模板，制成的混凝土木胶合板模板强度低、防水性较差，目的在于提供用于混凝土木胶合板的改性脲醛树脂胶及其制备方法，解决了制成的混凝土木胶合板模板强度低、防水性较差的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
用于混凝土木胶合板的改性脲醛树脂胶及其制备方法，其特征在于，包括以下组分：甲醛、尿素、三聚氰胺、聚乙烯醇、氨水。
进一步地，包括以下重量比的组分：甲醛350份、尿素130～140份、三聚氰胺85～90份、聚乙烯醇10～20份、氨水100～115份。
进一步地，包括以下步骤：甲醛一次投入配制皿，三聚氰胺分三次投入配制皿，尿素分三次投入配制皿，配制皿内加入的介质依次为弱碱性、弱酸性、弱碱性；
S1：首先将甲醛溶液全部投入配制皿，再将聚乙烯醇、氨水加入甲醛溶液中，将混合溶液的PH调制为8.0～8.5；
S2：向S1配制的溶液内加入第一批三聚氰胺和第一批尿素，将混合溶液的PH调制为6.8～7.5，再将配制的溶液升温至85～90℃，保温时间为40分钟；
S3：向S2配制的溶液内加入甲酸，将混合溶液的PH调制为4.8～5.6，再将配制的溶液升温至90～98℃中进行反应，将反应后的溶液到滴入28～30℃的清水内进行拉粗丝；
S4：将S3拉丝处理后溶液的PH值调制为7.0～7.5，再加入第二批尿素和第二批三聚氰胺，控制溶液内的反应温度为90～95℃，控制温度为35℃，反应至涂-4杯粘度热测20～24秒；
S5：将S4反应后溶液的PH值调制为8.0～8.5，再加入第三批三聚氰胺，反应温度保持在85～90℃，控制温度为35℃，反应至涂-4杯粘度热测24～26秒；
S6：将S5中的溶液降温至75～60℃，再加入三批尿素，反应后再将溶液的温度降至40～45℃，然后将配制溶液的PH值调制为8.5～9.0。
本发明的工作原理为：用于混凝土木胶合板的改性脲醛树脂胶及其制备方法，采用尿素分三批投料和三聚氰胺分三批投料，加成阶段和第二次缩聚阶段加入适量的三聚氰胺，然后在第三次缩聚阶段加入剩余的三聚氰胺，使得三聚氰胺参与了缩聚反应，利用三聚氰胺具有的环状结构以及六个活性基团，进而便于形成三维网状结构，同时封闭了许多吸水性基团，从而大大提高了树脂的耐水性能，合成方法开始加入部分氨水和第三次加入尿素，便于降低树脂的游离甲醛。
进一步地，甲醛和尿素总量的摩尔比F/U≤2.0，三聚氰胺总量占甲醛的13％～15％。
进一步地，第一批尿素、第二批尿素、第三批尿素、U1:U2:U3＝75～80:15～20:3～4。
进一步地，第一批三聚氰胺、第二批三聚氰胺、第三批三聚氰胺M1:M2:M3＝14～16:30～35:50～55。
进一步地，氨水的用量为甲醛的3～4％。
进一步地，聚乙烯醇的型号为2099。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明用于混凝土木胶合板的改性脲醛树脂胶及其制备方法，本改性脲醛树脂的制备方法简单，易于生产操作；
2、本发明用于混凝土木胶合板的改性脲醛树脂胶及其制备方法，使用本改性脲醛树脂制得的混凝土木胶合板模板，具有良好的胶合强度，周转次数高，浸渍剥离性能可以达到Ⅰ类防水；
3、本发明用于混凝土木胶合板的改性脲醛树脂胶及其制备方法，本发明制造简单，容易操作，利用本胶生产的混凝土用建筑模板，强度高防水性好，成本较低。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
本发明用于混凝土木胶合板的改性脲醛树脂胶及其制备方法，甲醛350份，尿素130份，三聚氰胺85份，聚乙烯醇10份，氨水100份。
本发明的具体实现方式为：将甲醛一次投入配制皿，三聚氰胺分三次投入配制皿，尿素分三次投入配制皿，配制皿内加入的介质依次为弱碱性、弱酸性、弱碱性；首先将甲醛溶液全部投入配制皿，再将聚乙烯醇、氨水加入甲醛溶液中，将混合溶液的PH调制为8.0～8.5；向上一步配制的溶液内加入第一批三聚氰胺和第一批尿素，将混合溶液的PH调制为6.8～7.5，再将配制的溶液升温至85～90℃，保温时间为40分钟；向上一步配制的溶液内加入甲酸，将混合溶液的PH调制为4.8～5.6，再将配制的溶液升温至90～98℃中进行反应，将反应后的溶液到滴入28～30℃的清水内进行拉粗丝；将上一步拉丝处理后溶液的PH值调制为7.0～7.5，再加入第二批尿素和第二批三聚氰胺，控制溶液内的反应温度为90～95℃，控制温度为35℃，反应至涂-4杯粘度热测20～24秒；将上一步反应后溶液的PH值调制为8.0～8.5，再加入第三批三聚氰胺，反应温度保持在85～90℃，控制温度为35℃，反应至涂-4杯粘度热测24～26秒；将上一步中的溶液降温至75～60℃，再加入三批尿素，反应后再将溶液的温度降至40～45℃，然后将配制溶液的PH值调制为8.5～9.0。
实施例2
本发明用于混凝土木胶合板的改性脲醛树脂胶及其制备方法，甲醛350份，尿素135份，三聚氰胺87.5份，聚乙烯醇15份，氨水107.5份。
本发明的具体实现方式为：将甲醛一次投入配制皿，三聚氰胺分三次投入配制皿，尿素分三次投入配制皿，配制皿内加入的介质依次为弱碱性、弱酸性、弱碱性；首先将甲醛溶液全部投入配制皿，再将聚乙烯醇、氨水加入甲醛溶液中，将混合溶液的PH调制为8.0～8.5；向上一步配制的溶液内加入第一批三聚氰胺和第一批尿素，将混合溶液的PH调制为6.8～7.5，再将配制的溶液升温至85～90℃，保温时间为40分钟；向上一步配制的溶液内加入甲酸，将混合溶液的PH调制为4.8～5.6，再将配制的溶液升温至90～98℃中进行反应，将反应后的溶液到滴入28～30℃的清水内进行拉粗丝；将上一步拉丝处理后溶液的PH值调制为7.0～7.5，再加入第二批尿素和第二批三聚氰胺，控制溶液内的反应温度为90～95℃，控制温度为35℃，反应至涂-4杯粘度热测20～24秒；将上一步反应后溶液的PH值调制为8.0～8.5，再加入第三批三聚氰胺，反应温度保持在85～90℃，控制温度为35℃，反应至涂-4杯粘度热测24～26秒；将上一步中的溶液降温至75～60℃，再加入三批尿素，反应后再将溶液的温度降至40～45℃，然后将配制溶液的PH值调制为8.5～9.0。
实施例3
本发明用于混凝土木胶合板的改性脲醛树脂胶及其制备方法，甲醛350份，尿素140份，三聚氰胺90份，聚乙烯醇20份，氨水115份。
本发明的具体实现方式为：将甲醛一次投入配制皿，三聚氰胺分三次投入配制皿，尿素分三次投入配制皿，配制皿内加入的介质依次为弱碱性、弱酸性、弱碱性；首先将甲醛溶液全部投入配制皿，再将聚乙烯醇、氨水加入甲醛溶液中，将混合溶液的PH调制为8.0～8.5；向上一步配制的溶液内加入第一批三聚氰胺和第一批尿素，将混合溶液的PH调制为6.8～7.5，再将配制的溶液升温至85～90℃，保温时间为40分钟；向上一步配制的溶液内加入甲酸，将混合溶液的PH调制为4.8～5.6，再将配制的溶液升温至90～98℃中进行反应，将反应后的溶液到滴入28～30℃的清水内进行拉粗丝；将上一步拉丝处理后溶液的PH值调制为7.0～7.5，再加入第二批尿素和第二批三聚氰胺，控制溶液内的反应温度为90～95℃，控制温度为35℃，反应至涂-4杯粘度热测20～24秒；将上一步反应后溶液的PH值调制为8.0～8.5，再加入第三批三聚氰胺，反应温度保持在85～90℃，控制温度为35℃，反应至涂-4杯粘度热测24～26秒；将上一步中的溶液降温至75～60℃，再加入三批尿素，反应后再将溶液的温度降至40～45℃，然后将配制溶液的PH值调制为8.5～9.0。
对比例1
本对比例1与实施例1-3的区别特征在于：对比例1是通过现有的脲醛树脂胶粘黏混凝土木胶合板。
试验例1
将采用实施例1-3改性脲醛树脂胶粘黏混凝土木胶合板与对比例1中现有的脲醛树脂胶粘黏混凝土木胶合板进行抗拉强度对比测试，选取20块使用对比例1脲醛树脂胶粘黏混凝土木胶合板，以及各20块使用实施例1-3改性脲醛树脂胶粘黏混凝土木胶合板，实施例1-3与对比例1粘黏混凝土木胶合板的方法相同，且粘黏后的混凝土木胶合板长度、宽度、厚度相同，通过拉伸装置分别对实施例1-3改性脲醛树脂胶粘黏混凝土木胶合板，以及对比例1中的脲醛树脂胶粘黏混凝土木胶合板进行拉伸测试，取抗拉强度的平均值进行对比，对比结果如表1：
表1
| 组别 | 抗拉强度(KG) | 断裂延伸率 |
| 实施例1 | 100.6 | 1.62％ |
| 实施例2 | 105.2 | 1.64％ |
| 实施例3 | 103.8 | 1.61％ |
| 对比例1 | 82.6 | 3.28％ |
由表1可知，通过改性脲醛树脂胶粘黏混凝土木胶合板，比现有的脲醛树脂胶粘黏混凝土木胶合板承受的抗拉强度更大；通过极限拉伸粘黏混凝土木胶合板后，改性脲醛树脂胶粘黏混凝土木胶合板，比现有的脲醛树脂胶粘黏混凝土木胶合板，断裂后的断裂延伸率更小，进而使得改性脲醛树脂胶粘黏后的混凝土木胶合板，使用的过程中难以被损坏，进而使得提升粘黏后的混凝土木胶合板使用寿命。
试验例2
将采用实施例1-3改性脲醛树脂胶粘黏的混凝土木胶合板，以及对比例1中现有的脲醛树脂胶粘黏混凝土木胶合板进行防水性对比测试，选取20块使用对比例1脲醛树脂胶粘黏混凝土木胶合板，以及各20块使用实施例1-3改性脲醛树脂胶粘黏的混凝土木胶合板，实施例1-3与对比例1粘黏混凝土木胶合板的方法相同，且粘黏后的混凝土木胶合板长度、宽度、厚度相同，通过将相同体积的清水，倒在实施例1-3改性脲醛树脂胶粘黏混凝土木胶合板上，以及对比例1中的脲醛树脂胶粘黏混凝土木胶合板上，进而测试粘黏的混凝土木胶合板的防水性，取防水性的平均值进行对比，对比结果如表2：
表2
| 组别 | 渗透深度(cm) | 渗透面积(m<sup>2</sup>) |
| 实施例1 | 0.30 | 0.20 |
| 实施例2 | 0.29 | 0.18 |
| 实施例3 | 0.32 | 0.19 |
| 对比例1 | 2.41 | 0.62 |
由表2可知，通过改性脲醛树脂胶粘黏混凝土木胶合板，比现有的脲醛树脂胶粘黏混凝土木胶合板防水性更好，进而使得水流难以渗透粘黏混凝土木胶合板，进而使得渗透的面积更小，难以吸收倒在粘黏混凝土木胶合板上的清水；进而使得改性脲醛树脂胶粘黏后的混凝土木胶合板，在被雨水的浸泡过程中难以被损坏，进而使得层与层之间粘黏的混凝土木胶合板难以脱胶，进而使得提升粘黏后的混凝土木胶合板使用时间。
试验例3
将采用实施例1-3改性脲醛树脂胶粘黏的混凝土木胶合板，以及对比例1中现有的脲醛树脂胶粘黏混凝土木胶合板进行机械强度对比测试，选取20块使用对比例1脲醛树脂胶粘黏混凝土木胶合板，以及各20块使用实施例1-3改性脲醛树脂胶粘黏的混凝土木胶合板，实施例1-3与对比例1粘黏混凝土木胶合板的方法相同，且粘黏后的混凝土木胶合板长度、宽度、厚度相同，通过将实施例1-3改性脲醛树脂胶粘黏混凝土木胶合板，以及对比例1中的脲醛树脂胶粘黏混凝土木胶合板；从相同的高度将粘黏混凝土木胶合板的相同平面(平面做附体标记)水平放下做自由落体运动，进而测试粘黏混凝土木胶合板经过多少次落下后达到不可使用的程度，进而测试粘黏的混凝土木胶合板的机械强度，取机械强度的平均值进行对比，对比结果如表3：
表3
| 组别 | 损坏所需要的次数 |
| 实施例1 | 10.3 |
| 实施例2 | 11.1 |
| 实施例3 | 10.6 |
| 对比例1 | 3.2 |
由表3可知，通过改性脲醛树脂胶粘黏混凝土木胶合板，比现有的脲醛树脂胶粘黏混凝土木胶合板机械强度更强，进而使得粘黏混凝土木胶合板在使用的过程中，需要10次左右才能将粘黏混凝土木胶合板损坏；进而使得改性脲醛树脂胶粘黏后的混凝土木胶合板，使用的次数更多，进而便于粘黏混凝土木胶合板转移、搬运过程中的周转，进而使得提升粘黏混凝土木胶合板的使用次数。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.用于混凝土木胶合板的改性脲醛树脂胶，其特征在于，包括以下组分：甲醛、尿素、三聚氰胺、聚乙烯醇、氨水。
2.根据权利要求1所述的用于混凝土木胶合板的改性脲醛树脂胶，其特征在于，包括以下重量比的组分：甲醛350份、尿素130～140份、三聚氰胺85～90份、聚乙烯醇10～20份、氨水100～115份。
3.根据权利要求1所述的用于混凝土木胶合板改性脲醛树脂胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：甲醛一次投入配制皿，三聚氰胺分三次投入配制皿，尿素分三次投入配制皿，配制皿内加入的介质依次为弱碱性、弱酸性、弱碱性；
S1：首先将甲醛溶液全部投入配制皿，再将聚乙烯醇、氨水加入甲醛溶液中，将混合溶液的PH调制为8.0～8.5；
S2：向S1配制的溶液内加入第一批三聚氰胺和第一批尿素，将混合溶液的PH调制为6.8～7.5，再将配制的溶液升温至85～90℃，保温时间为40分钟；
S3：向S2配制的溶液内加入甲酸，将混合溶液的PH调制为4.8～5.6，再将配制的溶液升温至90～98℃中进行反应，将反应后的溶液到滴入28～30℃的清水内进行拉粗丝；
S4：将S3拉丝处理后溶液的PH值调制为7.0～7.5，再加入第二批尿素和第二批三聚氰胺，控制溶液内的反应温度为90～95℃，控制温度为35℃，反应至涂-4杯粘度热测20～24秒；
S5：将S4反应后溶液的PH值调制为8.0～8.5，再加入第三批三聚氰胺，反应温度保持在85～90℃，控制温度为35℃，反应至涂-4杯粘度热测24～26秒；
S6：将S5中的溶液降温至75～60℃，再加入三批尿素，反应后再将溶液的温度降至40～45℃，然后将配制溶液的PH值调制为8.5～9.0。
4.根据权利要求3所述的用于混凝土木胶合板改性脲醛树脂胶的制备方法，其特征在于，甲醛和尿素总量的摩尔比F/U≤2.0，三聚氰胺总量占甲醛的13％～15％。
5.根据权利要求3所述的用于混凝土木胶合板改性脲醛树脂胶的制备方法，其特征在于，第一批尿素、第二批尿素、第三批尿素、U1:U2:U3＝75～80:15～20:3～4。
6.根据权利要求3所述的用于混凝土木胶合板改性脲醛树脂胶的制备方法，其特征在于，第一批三聚氰胺、第二批三聚氰胺、第三批三聚氰胺M1:M2:M3＝14～16:30～35:50～55。
7.根据权利要求3所述的用于混凝土木胶合板改性脲醛树脂胶的制备方法，其特征在于，氨水的用量为甲醛的3～4％。
8.根据权利要求3所述的用于混凝土木胶合板改性脲醛树脂胶的制备方法，其特征在于，聚乙烯醇的型号为2099。
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