CN1542074A - 一种改性脲醛粉末粘合剂 - Google Patents

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本发明涉及一种主要用于木制品粘结用的改性脲醛粉末粘合剂，俗称木胶粉。以喷雾干燥制备的纯脲醛或三聚氰胺－脲醛胶粉为基础，配合强酸胺盐、有机酸及马来酸酐组成的复合固化剂、加入常温水溶性乙稀基树脂微粉、栲胶与椰壳粉作为增韧、抗老化与吸收游离醛的添加剂、并混入一定量的玉米粉、石膏粉和面粉填料均匀混合而成。该木胶粉具有高强、高韧性、耐老化、耐水、耐化学腐蚀以及绿色环保(游离甲醛含量低于GB 18583规定的最低限量0.1％)的优点。

Description

一种改性脲醛粉末粘合剂
技术领域
本发明涉及一种主要用于木制品粘结用的改性脲醛粉末粘合剂，俗称木胶粉。属有机化合物粘合剂工艺技术领域。
背景技术
脲醛粉末粘合剂具有较高的剪切强度、较好的耐水性能、常温下能快速固化、贮存期长和操作方便等优点。自二十世纪六十年代诞生以来，木胶粉在国外的木器制造业中被广泛使用。近十年，木胶粉在国内也得到了迅速发展。但纵观国内外的此类产品，至今仍然未解决脲醛类粘合剂的主要缺陷：固化后的胶层断裂韧性低与容易老化等，这些缺陷是目前有待解决的关键问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高断裂韧性、抗老化的脲醛粉末粘合剂。
本发明的一种改性脲醛粉末粘合剂，由脲醛类胶粉、复合固化剂、增韧、抗老化与吸收游离甲醛的添加剂及增容填料诸组分按一定比例组合而成，其特征在于，各组份及其配比(wt％)如下：
a.脲醛类胶粉，其含量为55-85％(wt％)，可以为经喷雾干燥制成的纯脲醛胶粉、三聚氰胺-脲醛胶粉的一种或二者的混合物；
b.复合固化剂，包括有强酸铵盐、有机酸和酸酐，其中强酸铵盐为氯化铵或硫酸铵，含量为0.3-0.5％；有机酸为酒石酸或柠檬酸，含量为0.01-0.06％；酸酐为马来酸酐，含量为0.02-0.2％；
c.增韧、吸收游离甲醛与抗老化添加剂，主要为聚醋酸乙烯酯-乙烯树脂微粉、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、丙烯酸酯或丁苯类乳胶粉中的任一种或其混合物，其含量为5-20％；另外还包含有栲胶与椰壳粉，栲胶含量为1-5％，椰壳粉含量为1-5％；
d.增容填料，包括有玉米淀粉、面粉和石膏粉，其中玉米淀粉含量为2-10％，面粉含量为2-5％(wt％)，石膏粉含量为2-5％(wt％)；
由上述(1)～(4)所述的诸组分构成的总量为100％(wt％)的混合物。
本发明的一种改性脲醛粉末粘合剂的制造方法，其特征在于将按规定配比称重所得的各组份放入带有夹套冷却的双螺旋锥形搅拌机中进行搅拌，使混合均匀，最后出料，密封包装；其各组份的加料次序及混合时间如下：
a.为防止胶粉粘壁，先将惰性填料玉米淀粉、面粉、石膏粉依次加入搅拌机内，搅拌3-5分钟；
b.加入复合固化剂强酸铵盐、有机酸和马来酸酐，混合3-5分钟；
c.加入纯脲醛或三聚氰胺-脲醛胶粉，搅拌5-10分钟；
d.最后加入增韧、抗老化与吸收游离甲醛的添加剂，包括水溶性乙稀基树脂微粉、栲胶和椰壳粉，混合3-5分钟；
在上述混合过程中，粉末因摩擦出现温升，必须确保温度低于45℃，以免胶粉粘壁与结块。
本发明的改性脲醛粉末粘合剂能够加入更多的水调胶，可降低施胶成本，与水配合的具体比例为(wt％)：木胶粉∶水＝1∶0.7-1.1，调胶与施胶方法与普通木胶粉相同。
本发明的木胶粉应干燥、阴凉贮存，取用木胶粉应立即保持包装密封，避免受潮变质，如果因潮湿导致的粉质粘结成块则不能使用。贮存有效期见表1。
     表1  木胶粉的贮存有效期
  10℃   20℃   32℃   43℃
  3年   1.5年   6个月   2个月
本发明的改性脲醛粉末粘合剂的优点是：具有高粘结强度、高韧性、耐老化、耐水和耐化学腐蚀的特点，其游离甲醛含量低(游离甲醛含量低于GB18583国家规定的最低限量0.1％)，符合绿色环保要求。
具体实施方式
现将本发明的具体实施例叙述于后：
实施例一：本实施例中改性脲醛粉末粘合剂即木胶粉的各组份及其配比(wt％)如下：
                        配方A
      三聚氰胺-脲醛胶粉                   79.67％
      氯化铵                              0.30％
      酒石酸                              0.01％
      马来酸酐                            0.02％
      聚醋酸乙烯酯-乙烯树脂微粉           8.00％
      落叶松栲胶                          1.00％
      椰壳粉                              3.50％
      玉米淀粉                            3.00％
      面粉                                2.00％
      石膏粉                              2.50％
将上述各组份按上述工艺程序放入带水冷夹套的双螺旋锥形搅拌机中，混合均匀，出料，密封包装。该配方A所制得的木胶份为淡红色，为红木类制品专用粘合剂。
使用时，可加水调胶，按木胶粉∶水＝1∶0.9的重量比进行调胶。
将某品牌的进口木胶粉按其说明书规定的(木胶粉∶水＝1∶0.5)的比例加入水也调胶作为对比组，同时进行红木(含水率为10.5％)粘接，在温度16℃、湿度70％的条件下，固化24小时后，分别测试性能，结果如表2所示：
                  表2配方A木胶粉性能检测结果
                  测试参数  本发明配方A   对照组
常温压缩剪切强度，MPa     17.1     16.8
耐常温水压缩剪切强度，MPa(常温水浸泡72小时，60℃热风0.5小时吹干) 13.7 13.4
耐温水压缩剪切强度，MPa(60℃温水煮3小时，60℃热风0.5小时吹干) 9.6 8.8
耐有机溶剂(50％乙酸乙酯+50％二甲苯混合溶剂浸3小时，60℃热风0.5小时吹干) 13.0 12.6
游离甲醛，％     0.07     0.06
断裂韧性，kgf/mm1.5     22.5     11.3
抗老化性能，(室外放置90天) 开裂率，％     5     31
压缩剪切强度，MPa     9.5     6.1
实施例二：本实施例改性脲醛粉末粘合剂即木胶粉的各组份及其配比(wt％)如下：
                             配方B
      脲醛胶粉                             81.65％
      氯化铵                               0.32％
      酒石酸                               0.01％
      马来酸酐                             0.02％
      羧基丁苯乳胶粉                       8.50％
      柑桔栲胶                             1.00％
      椰壳粉                               1.00％
      玉米淀粉                             3.00％
      面粉                                 2.00％
      石膏粉                               2.50％
将上述各组份按上述工艺程序放入带水冷夹套的双螺旋锥形搅拌机中，混合均匀，出料，密封包装。该配方B所制得的木胶粉为浅黄色，适用于浅色木类制品的粘合加工。
使用时，可加水调胶，按木胶粉∶水＝1∶0.8的重量比进行调胶。
对比实验中，对照组与实施例一相同，但被粘接木材为橡胶木(含水率为9.0％)，试验条件与方法与实施例一相同，测试结果如表3：
                    表3配方B木胶粉性能检测结果
                 测试参数 本发明配方B   对照组
常温压缩剪切强度，MPa 15.7 16.8
耐常温水压缩剪切强度，MPa(常温水浸泡72小时，60℃热风0.5小时吹干) 11.7 13.4
耐有机溶剂(50％乙酸乙酯+50％二甲苯混合溶剂浸3小时60℃热风0.5小时吹干) 14.1 15.6
游离甲醛，％ 0.09 0.06
断裂韧性，kgf/mm1.5     25.6   11.3
抗老化性能，(室外放置90天) 开裂率，％ 8 31
压缩剪切强度，MPa 8.5 6.1
从上述实施例可见，本发明的粘合剂即木胶粉具有高强、高韧性、耐老化、耐水、耐化学腐蚀以及绿色环保等优点。

Claims (5)

1.一种改性脲醛粉末粘合剂，由脲醛类胶粉、复合固化剂、增韧、吸收游离甲醛与抗老化添加剂及增容填料诸组分按一定比例组合而成，其特征在于，各组份及其配比(wt％)如下：
a.脲醛胶粉，其含量为55-85％，可以为经喷雾干燥制成的纯脲醛胶粉、三聚氰胺-脲醛胶粉的一种或二者的混合物；
b.复合固化剂，包括有强酸铵盐、有机酸和酸酐，其中强酸铵盐为氯化铵或硫酸铵，含量为0.3-0.5％；有机酸为酒石酸或柠檬酸，含量为0.01-0.06％；酸酐为马来酸酐，含量为0.02-0.2％；
c.增韧、吸收游离甲醛与抗老化添加剂，主要为聚醋酸乙烯酯-乙烯树脂微粉、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯或丁苯类乳胶粉中的其中任一种，其含量为5-20％；另外还包含有栲胶与椰壳粉，栲胶含量为1-5％，椰壳粉含量为1-5％；
d.增容填料，包括有玉米淀粉、面粉和石膏粉，其中玉米淀粉含量为2-10％，面粉含量为2-5％(wt％)，石膏粉含量为2-5％(wt％)；
由上述(1)～(4)所述的诸组分构成的总量为100％(wt％)的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种改性脲醛粉末粘合剂，其特征在于所述的各组成及其配比为(wt％)：
三聚氰胺-脲醛胶粉                     79.67％
氯化铵                                0.30％
酒石酸                                0.01％
马来酸酐                              0.02％
聚醋酸乙烯酯-乙烯树脂微粉             8.00％
落叶松栲胶                            1.00％
椰壳粉                                3.50％
玉米淀粉                              3.00％
面粉                                  2.00％
石膏粉                                2.50％
3.根据权利要求1所述的一种改性脲醛粉末粘合剂，其特征在于所述的各组成及其配比为(wt％)：
脲醛胶粉                    81.65％
氯化铵                      0.32％
酒石酸                      0.01％
马来酸酐                    0.02％
羧基丁苯乳胶粉              8.50％
柑桔栲胶                    1.00％
椰壳粉                      1.00％
玉米淀粉                    3.00％
面粉                        2.00％
石膏粉                      2.50％
4.根据权利要求1所述的一种改性脲醛粉末粘合剂的制造方法，其特征在于将按规定配比称重所得的各组份放入带有夹套冷却的双螺旋锥形搅拌机中进行搅拌，使混合均匀，最后出料，密封包装；其各组份的加料次序及混合时间如下：
a.为防止胶粉粘壁，先将惰性填料玉米淀粉、面粉、石膏粉依次加入搅拌机内，搅拌3-5分钟；
b.加入复合固化剂强酸铵盐、有机酸和马来酸酐，混合3-5分钟；
c.记入纯脲醛或三聚氰胺-脲醛胶粉，搅拌5-10分钟；
d.最后加入增韧、吸收游离甲醛和抗老化添加剂，包括水溶性乙稀基树脂微粉、栲胶和椰壳粉，混合3-5分钟；
在上述混合过程中，粉末因摩擦出现温升，必须确保温度低于45℃，以免胶粉粘壁与结块。
5.根据权利要求1所述的一种改性脲醛粉末粘合剂，其特征在于该粘合剂的主要用于木制品的粘结；使用时可加入适量水调和，与水配合的具体比例(重量比)为：
粘合剂∶水＝1∶0.7-1.1。
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