CN1329469C - 改性脲醛胶粘剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改性脲醛胶粘剂及其制备方法，所述胶粘剂(以重量份数计)，由70～140份甲醛、40～80份尿素、3～15份羟基丙烯酸酯树脂组成。所述制备方法包括制备羟基丙烯酸酯树脂和脲醛缩聚反应两个步骤组成。本发明制备的改性脲醛胶粘剂经检测，游离甲醛含量仅为0.7g/kg，而粘结强度达到2.60MPa，耐水性更达到1.89MPa(63℃水，3h)，其综合性能和耐水性能明显优异于现有的脲醛胶粘剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种脲醛树脂及其制备方法，更具体的说是涉及一种改性的脲醛胶粘剂及其制备方法。
背景技术
目前，生产人造板用的脲醛胶粘剂游离甲醛含量高，不符合环保要求。而最近几年研发的改性脲醛胶粘剂其中的改性剂主要为聚乙烯醇、三聚氰胺、苯酚等传统改性剂，虽然降低了胶粘剂中游离甲醛的含量，但粘接强度不高，尤其是耐水性能不够理想，限制了这些改性脲醛胶粘剂的应用范围。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种改性的脲醛胶粘剂，该改性脲醛胶粘剂具有较低的游离甲醛含量和较高的粘结强度与耐水性能。本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述改性脲醛胶粘剂的制备方法。
本发明所采用的技术方案：一种改性脲醛胶粘剂，由下列组分制备而成(以重量份数计)：
甲醛 70～140份
尿素 40～80份
羟基丙烯酸酯树脂 3～15份，
所述的羟基丙烯酸酯树脂由下列组分制备而成(以重量份数计)：
甲基丙烯酸酯 30～60份
丙烯酸酯 80～120份
(甲基)丙烯酸 1～6份
羟基丙烯酸酯 3～9份
乳化剂 3～9份
引发剂 0.1～0.6份
去离子水 110～200份；
上述改性脲醛胶粘剂的制备方法，包括下列步骤(所有组分均以重量份数计)：
a.将30～60份甲基丙烯酸酯、80～120份丙烯酸酯、1～6份(甲基)丙烯酸、3～9份羟基丙烯酸酯均匀混合，其混合物命名为混合单体，将3～9份乳化剂溶解于110～200份去离子水中，将0.1～0.6份引发剂配制成水溶液，然后在室温～40℃温度下向乳化剂水溶液中加入总量1/5的混合单体，搅拌20～30分钟后升温至60～70℃，然后加入总量1/4的引发剂水溶液，恒温至75～85℃并保持0.5～1小时，将剩余总量4/5的混合单体及总量1/2的引发剂在4～5小时内加入到反应中的乳化剂水溶液中，升温至90℃，最后加入剩余的引发剂，保温0.5～1小时，得到羟基丙烯酸酯树脂；
b.将70～140份的甲醛溶液加入到一个反应器中，搅拌，调节溶液PH值至7～8，加入略少于20-40份的尿素升温至80～95℃、恒温20～40分钟，调节溶液PH值至4～5、再次恒温20～40分钟，当反应达到所需粘度时，调节溶液PH值至7.5～8.5，第二次加入略少于20-40份的尿素及3～15份步骤a制备的羟基丙烯酸酯树脂，升温至90℃、反应20～40分钟，然后冷却至60～70℃，调节溶液PH值至5.5～6.5，继续反应20～40分钟，调节溶液PH值至7～8，升温至90℃，第三次加入剩余的尿素，保温20～40分钟，然后真空脱水，冷却，得到所述的改性脲醛胶粘剂。
所述的甲基丙烯酸酯选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸丁酯中的一种或一种以上的混合物。
所述丙烯酸酯选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯中的一种或一种以上的混合物。
所述(甲基)丙烯酸选自丙烯酸、甲基丙烯酸中的一种或一种以上的混合物。
所述羟基丙烯酸酯选自丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯中的一种或二种的混合物。
所述乳化剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、平平加0、0P-10、0P-21、MS-1中的一种或一种以上的混合物。
所述引发剂选自过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或二种的混合物。
本发明的有益效果是：本发明制备的改性脲醛胶粘剂经检测游离甲醛含量仅为0.7g/kg，而粘结强度达到2.60MPa，耐水性更达到1.89MPa(63℃水，3h)，其综合性能和耐水性能明显优异于现有的脲醛胶粘剂。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步详细描述：一种改性脲醛胶粘剂，由下列组分制备而成(以重量份数计)：
甲醛 70～140份
尿素 40～80份
羟基丙烯酸酯树脂 3～15份。
所述的羟基丙烯酸酯树脂由下列组分制备而成(以重量份数计)：
甲基丙烯酸酯 30～60份
丙烯酸酯 80～120份
(甲基)丙烯酸 1～6份
羟基丙烯酸酯 3～9份
乳化剂 3～9份
引发剂 0.1～0.6份
去离子水 110～200份。
上述改性脲醛胶粘剂的制备方法，包括下列步骤(所有组分均以重量份数计)：a.将30～60份甲基丙烯酸酯、80～120份丙烯酸酯、1～6份(甲基)丙烯酸、3～9份羟基丙烯酸酯均匀混合，其混合物命名为混合单体，将3～9份乳化剂溶解于110～200份去离子水中，将0.1～0.6份引发剂配制成水溶液，然后在室温～40℃温度下向乳化剂水溶液中加入总量1/5的混合单体，搅拌20～30分钟后升温至60～70℃，然后加入总量1/4的引发剂水溶液，恒温至75～85℃并保持0.5～1小时，将剩余总量4/5的混合单体及总量1/2的引发剂在4～5小时内加入到反应体系中，升温至90℃，最后加入剩余的引发剂，保温0.5～1小时，得到羟基丙烯酸酯树脂；b.将70～140份的甲醛溶液加入到一个反应器中，搅拌，调节溶液PH值至7～8，加入略少于20-40份的尿素升温至80～95℃、恒温20～40分钟，调节溶液PH值至4～5、再次恒温20～40分钟，当反应达到所需粘度时，调节溶液PH值至7.5～8.5，第二次加入略少于20-40份的尿素及3～15份步骤a制备的羟基丙烯酸酯树脂，升温至90℃、反应20～40分钟，然后冷却至60～70℃，调节溶液PH值至5.5～6.5，继续反应20～40分钟，调节溶液PH值至7～8，升温至90℃，第三次加入剩余的尿素，保温20～40分钟，然后真空脱水，冷却，得到所述的改性脲醛胶粘剂。
所述的甲基丙烯酸酯选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸丁酯中的一种或一种以上的混合物。
所述丙烯酸酯选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯中的一种或一种以上的混合物。
所述(甲基)丙烯酸选自丙烯酸、甲基丙烯酸中的一种或一种以上的混合物。
所述羟基丙烯酸酯选自丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯中的一种或二种的混合物。
所述乳化剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、平平加0、OP-10、OP-21、MS-1中的一种或一种以上的混合物。
所述引发剂选自过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或二种的混合物。
实施例1，羟基丙烯酸酯树脂的制备一：
将20份甲基丙烯酸乙酯，16份甲基丙烯酸甲酯，108份丙烯酸丁酯，3份甲基丙烯酸，3份丙烯酸羟乙酯均匀混合；将1.2份十二烷基硫酸钠，3.8份OP-10，1.2份MS-1溶解于140份去离子水中；将0.3份过硫酸钾配成引发剂水溶液。40℃下加入总量的1/5的混合单体，搅拌混合20分钟，升温至65℃，加入总量的1/4的引发剂，恒温80℃0.5小时，将剩余单体及1/2引发剂在5小时内滴加完毕，升温至90℃，加入剩余引发剂，保温1小时，即得羟基丙烯酸酯树脂。
实施例2，羟基丙烯酸酯树脂的制备二：
将34份甲基丙烯酸甲酯，110份丙烯酸丁酯，3份丙烯酸，3份丙烯酸羟乙酯均匀混合；将1.25份十二烷基苯磺酸钠，3.5份OP-21，1.25份MS-1溶解于140份去离子水中；将0.3份过硫酸铵配成引发剂水溶液。30℃下加入总量的1/5的混合单体，搅拌混合30分钟，升温至70℃，加入总量的1/4的引发剂，恒温80℃1小时，将剩余单体及1/2引发剂在4.5小时内滴加完毕，升温至90℃，加入剩余引发剂，保温0.5小时，即得羟基丙烯酸酯树脂。
实施例3，羟基丙烯酸酯树脂改性脲醛胶粘剂的制备一：
将105份甲醛溶液加入反应器中，搅拌，将体系的PH值调至8，加入26份尿素，升温至90℃，恒温30分钟。将PH值调至5，恒温30分钟，当反应达到所需粘度时，.将PH值调节为8左右，加入26份尿素及5份羟基丙烯酸酯树脂，待温度升至90℃时反应40分钟，然后冷却至70℃，调PH值至5，在此温度下反应20分钟。再将PH值调节为8，升温至90℃，加入8份尿素，保持此温度40分钟。真空脱水，冷却，停止搅拌，出料，即得改性脲醛胶粘剂。
实施例4，羟基丙烯酸酯树脂改性脲醛胶粘剂的制备二：
将120份甲醛溶液加入反应器中，搅拌，将体系的PH值调至7.5。加入30份尿素，升温至85℃，恒温40分钟。将PH值调至4左右，恒温20分钟，当反应达到所需粘度时，将PH值调节为8，加入29份尿素及5.6份羟基丙烯酸酯树脂，待温度升至90℃时反应35分钟，然后冷却至65℃，调PH值至5，在此温度下反应20分钟。再将PH值调节为8，升温至90℃，加入9份尿素，保持此温度40分钟。真空脱水，冷却，停止搅拌，出料，即得改性脲醛胶粘剂。
以上所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种改性脲醛胶粘剂，由下列组分制备而成(以重量份数计)：
甲醛 70～140份
尿素 40～80份
羟基丙烯酸酯树脂 3～15份，
所述的羟基丙烯酸酯树脂由下列组分制备而成(以重量份数计)：
甲基丙烯酸酯 30～60份
丙烯酸酯 80～120份
(甲基)丙烯酸 1～6份
羟基丙烯酸酯 3～9份
乳化剂 3～9份
引发剂 0.1～0.6份
去离子水 110～200份；
所述改性脲醛胶粘剂的制备方法，其步骤为：
a.将30～60份甲基丙烯酸酯、80～120份丙烯酸酯、1～6份(甲基)丙烯酸、3～9份羟基丙烯酸酯均匀混合，其混合物命名为混合单体，将3～9份乳化剂溶解于110～200份去离子水中，将0.1～0.6份引发剂配制成水溶液，然后在室温～40℃温度下向乳化剂水溶液中加入总量1/5的混合单体，搅拌20～30分钟后升温至60～70℃，然后加入总量1/4的引发剂水溶液，恒温至75～85℃并保持0.5～1小时，将剩余总量4/5的混合单体及总量1/2的引发剂在4～5小时内加入到反应体系中，升温至90℃，最后加入剩余的引发剂，保温0.5～1小时，得到羟基丙烯酸酯树脂；
b.将70～140份的甲醛溶液加入到一个反应器中，搅拌，调节溶液PH值至7～8，加入略少于20-40份的尿素升温至80～95℃、恒温20～40分钟，调节溶液PH值至4～5、再次恒温20～40分钟，当反应达到所需粘度时，调节溶液PH值至7.5～8.5，第二次加入略少于20-40份的尿素及3～15份步骤a制备的羟基丙烯酸酯树脂，升温至90℃、反应20～40分钟，然后冷却至60～70℃，调节溶液PH值至5.5～6.5，继续反应20～40分钟，调节溶液PH值至7～8，升温至90℃，第三次加入剩余的尿素，保温20～40分钟，然后真空脱水，冷却，得到所述的改性脲醛胶粘剂。
2.根据权利要求1所述的改性脲醛胶粘剂，其特征在于所述的甲基丙烯酸酯选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸丁酯中的一种或一种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的改性脲醛胶粘剂，其特征在于其中所述丙烯酸酯选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯中的一种或一种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的改性脲醛胶粘剂，其特征在于所述(甲基)丙烯酸选自丙烯酸、甲基丙烯酸中的一种或一种以上的混合物。
5.根据权利要求1所述的改性脲醛胶粘剂，其特征在于所述羟基丙烯酸酯选自丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯中的一种或二种的混合物。
6.根据权利要求1所述的改性脲醛胶粘剂，其特征在于所述乳化剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、平平加0、OP-10、OP-21、MS-1中的一种或一种以上的混合物。
7.根据权利要求1所述的改性脲醛胶粘剂，其特征在于所述引发剂选自过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或二种的混合物。
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