[发明专利]一种后交联改性脲醛树脂胶粘剂的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种脲醛树脂胶粘剂的制备方法，更具体的是涉及一种后交联改性的脲醛树脂胶粘剂的制备方法，制得的胶粘剂特别应用于木材加工行业。

背景技术：

脲醛树脂胶粘剂是由尿素和甲醛缩合而成。脲醛树脂胶粘剂具有生产成本低、原料来源充足、生产工艺简单、使用方便、胶层固化后无色、胶接性能优良、耐湿性能较好、用途范围广等优点。迄今为止，在人造板工业中，脲醛树脂胶粘剂的成本和价格之低，是其它胶粘剂无法相比的，其地位和作用是其它胶粘剂无法取代的。

脲醛(UF)树脂胶粘剂还存在不足之处，突出缺点之一是游离甲醛含量高，在下游制品加工中释放出刺激性有毒气体，工厂劳动环境恶化，污染环境。板材在其后的使用过程中释放出来的甲醛，危害身体健康，甲醛不仅对鼻粘膜、视粘膜及上呼吸道均有刺激作用，而且还会引起皮炎、肝脏病变、致癌及致突变等多种疾病。

人造板的甲醛释放原因：脲醛树脂中的游离甲醛；人造板热压过程中的亚甲基醚键(--CH₂-O-CH₂--)裂解，羟甲基(--CH₂0H)基团缩聚交联成亚甲基(--CH₂-)放出甲醛；人造板储存和使用过程中，其中心层热压时未完全交联的脲醛树脂的亚甲基醚键(--CH₂-O-CH₂-)和羟甲基(--CH₂OH)等进一步反应；释放出甲醛。其中最直接最主要的原因是胶液中的游离甲醛和树脂微观结构的不合理。

传统的改性脲醛胶粘剂主要是围绕降低树脂中的游离甲醛含量以及增加胶合强度进行研究，这两个指标相互矛盾，在降低甲醛释放量的同时，往往以降低其他性能特别是胶合强度为代价，因而限制了脲醛胶粘剂的应用范围。

发明内容：

本发明的目的是提供一种后交联改性脲醛树脂的制备方法，使制得的胶粘剂具有极低的游离甲醛含量，极低的板材甲醛释放量以及高的胶合强度。

本发明一种后交联改性脲醛的制备方法，以甲醛/尿素摩尔比为0.8-1.6，碱性条件下，加成得到一羟基脲为主的产物，在酸性条件下缩合，使产物成为网状的体型结构，其特征是在加成或缩合阶段加入交联剂。

各组份的质量份数为：

质量百分含量为35％-40％的甲醛水溶液80-100份；

尿素50-70份，尿素分两次加入，其中加成阶段37-52份，缩合阶段13-28份；

交联剂0.2-25份；

所述的交联剂为乙二醛、醛化淀粉、环氧氯丙烷或异氰酸酯。交联剂的加入使合成树脂在线性缩合的基础上进一步通过交联作用形成网状结构的体型结构，因此我们称本发明的方法为后交联改性脲醛树脂的制备方法。

具体的在加成阶段，将80-100份质量百分含量为35％-40％的甲醛水溶液，加入反应器中，搅拌条件下，加碱调节溶液pH值为8-10，加入第一次尿素37-52份，升温至85-90℃，恒温反应15-20min；在缩合阶段，加酸调节溶液pH值为4-6；加入第二次尿素13-23份，在60-105℃下，反应15-40min，缩合完毕加碱调节溶液pH值为7-8；交联剂可选择在加成或缩合阶段加入。

上述后交联改性脲醛树脂的制备方法，在低甲醛/尿素摩尔比下，保障极低的游离甲醛含量和甲醛释放量。同时制得的网状的体型结构产物保障了较高的胶合强度，固化程度高，固化后形成的交联结构更加致密，造成甲醛逸出和水分子浸入的阻力，也保障了甲醛释放量低和较高的耐水性。

本发明制备的后交联改性脲醛树脂经检测，游离甲醛含量小于0.1％，由此制得的胶合板甲醛释放量小于0.1mg/L，而胶结强度大于2.5Mpa，其综合性能明显优于现有的脲醛胶粘剂。

具体实施方式：

实施例1：(实施例中所说的甲醛、尿素、交联剂份数均为质量份)

1将质量百分含量为40％甲醛溶液80份加入到反应器中，搅拌，加氢氧化钠调节溶液pH值到9.2；

2加入第一次尿素41份，升温至90℃；

3恒温反应20min；

4加甲酸调节溶液pH值到4.3；

5加入第二次尿素21份；

6加入乙二醛15份，在105℃下恒温反应40min；

7用氢氧化钠调节溶液pH值到7.2。

所制得的树脂胶与GB/T 14732-93NQTL UF胶性能比较如表1所示。

表1脲-乙二醛树脂胶与GB/T 14732-93NQTL UF胶的性能比较