[发明专利]环保脲醛树脂胶粘剂及其生产方法

说明书

技术领域：

本发明属于人造板胶粘剂制备技术领域，涉及脲醛树脂胶粘剂的生产方法。 

背景技术：

脲醛树脂胶粘剂因其原料丰富，价格低、粘接强度高、水溶性好、颜色浅、固化快，因而至今仍是人造板胶粘剂的主要胶种。但脲醛树脂胶粘剂也存在着释放甲醛、耐老化性差以及耐水性差的缺点。在当今环保安全意识日益增强的情况下，如何降低人造板的甲醛释放量，克服其缺点，已是一个刻不容缓的问题。要降低人造板的甲醛释放量，首先是改进脲醛树脂胶粘剂的制备技术。有文献报道，摒弃传统‘弱碱-弱酸-弱碱’的弱酸路线，采用‘弱碱-强酸-弱酸-弱碱，的强酸路线【陈晓平，刘正远，人造板生产用脲醛树脂合成技术，中国人造板，2008，15(4)：18-19】或‘弱碱-中强酸-弱酸-弱碱’中强酸路线【李彦涛、刘德居，低甲醛释放量脲醛树脂合成工艺研究，《林产工业》2004，31(6)，21-24】，相应尿素分四或五次加入，F/U摩尔比为1.05-1.12，不加任何甲醛捕捉剂和交联剂，压制的胶合板甲醛释放量符合E1级的规定。但由于强酸或中强酸反应速率过快较难控制，酸碱消耗大幅度增加，有的还要加入占胶量1％的某种调节反应速率的助剂，影响成本。故目前国内大多数厂家仍采用弱酸工艺，即弱碱-弱酸-弱碱工艺。并在此基础上进行改进，如尿素分批投料，降低甲醛/尿素的摩尔比，调整反应条件，添加促进剂和捕集甲醛剂，采用复合固化剂或对人造板进行后处理等【赵临五，脲醛树脂胶粘剂，化工出版社，2009年p 21-22】。其中降低脲醛树脂胶粘剂的制备过程中甲醛/尿素(F/U)摩尔比是最有效的方法，但会造成脲醛树脂胶粘剂的分子结构发生变化；而尿素分批投料会造成树脂分子量分布差别增大，均会使脲醛树脂胶粘剂的粘接性能跟着下降。一般认为甲醛与尿素的摩尔比为F/U＝1.2-1.4时，人造板既有较低的甲醛释放量，又有较高的机械性能。但以摩尔比1.3的脲醛胶生产的人造板，其甲醛释放量往往达不到E2级【雷得定、李建章，环保人造板用脲醛树脂胶粘剂生产及配套枝术发展趋势，中国人造板，2007，14(4)：33】。因此必须继续降低摩尔比，但随之而来的是树脂水溶性下降、贮存期缩短、固化时间延长，人造板的物理力学性能也下降。当F/U＝1.05左右时，甲醛释放量可降至12-15mg/100g，如要继续降低便很难了【沈丹，雷得定，环保高密度纤维板生产成本与性能问题系统解决方案的研究(I)，人造板通讯，2004，11(2)： 8-10】。可见，要达到E1标准还要采取其它措施以降低甲醛释放量，并添加各种助剂(一般占树脂质量的1％-10％)以改善物理力学性能。中国专利CN1262301的一种低游离醛脲醛胶生产方法。和中国专利CN1461786A的环保型脲醛树脂胶的制作方法，其特点为：采用弱碱-弱酸-弱碱反应技术，尿素分三次投料；，在甲醛与尿素的摩尔比(F/U)为1.03-1.09，反应液中加入尿素用量0.5％-2.0％的三聚氰胺助剂，制备出游离甲醛含量低于0.1％的环保型脲醛树脂胶。中国专利CN1834184的环保型低成本脲醛树脂胶的生产方法，其特点则是：采用弱碱-强酸-弱碱工艺技术，尿素分三次投料，在甲醛与尿素反应后期加入增稠助剂淀粉糊、羧甲基纤维素糊海藻酸钠糊中至少一种，产品具有游离甲醛少、成本低、占接强度高、耐水性能好、预压性能好和贮存期长的优点。中国专利CN101270270的一种改性环保型脲醛树脂胶是添加聚乙烯醇技术减少游离甲醛含量。高晓晖在林产化工通讯，2005，39(4)：32-33提出的环保型中密度纤维板用脲醛胶的研制，采用传统的弱碱-弱酸-弱碱工艺，甲醛与尿素的摩尔比为F/U＝1.102，加入环保增强剂(占尿素量的1％)及三聚氰胺(占尿素量的2％)，从而可制得符合E1级中密度纤维板需要的脲醛树脂胶粘剂。李杰、雷得定等人在《中国人造板》2006，13(9)：13-14环保高密度纤维板生产成本与性能问题系统解决方案的研究(II)中提出，甲醛与尿素的制胶摩尔比为F/U＝1.05，加入三聚氰胺(占甲醛量1-1.5％)及FC-1永港伟方高效克醛复合助剂0.7kg/100kg绝干纤维或FC-4(15kg/100kg原胶)，便可制得环保高密度纤维板(E1级HDF)用胶粘剂，成本的增加可控制在50元/m³之内。 

在已有脲醛树脂胶粘剂生产技术中，甲醛与尿素的摩尔比为F/U≥1.0，难以达到各种人造板不断出现的降低甲醛释放量的新要求，另外，所采用的助剂用量较大，造成产品成本增加。 

发明内容：