[发明专利]混凝土模板用改性脲醛树脂胶粘剂及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于改性脲醛树脂胶粘剂领域，尤其涉及一种混凝土模板用改性脲醛树脂胶粘剂及其生产方法。

背景技术

近几年来，我国已一跃而成为世界上人造板生产大国，2009年全国人造板产量达11546.65万立方米，其中胶合板占4451.24万立方米。混凝土(建筑)模板是胶合板的主要用途，它主要用在室外，不但要承重还要经受住烈日曝晒及突降阵雨淋洗不得开裂；同时，混凝土模板必须能多次拆装、反复使用，以降低基建施工成本和木材的消耗。为了检测混凝土模板的胶合强度，混凝土模板用胶合板国家标准GB/T 17656-2008采用了国家标准GB/T 17657-1999(人造板及饰面人造板理化性能试验方法)中关于Ⅰ类胶合板的检测方法，即样品胶合强度必须通过由两次沸水煮四小时所组成的28小时煮烘循环法测试。

众所周知，人造板的物理力学性能指标主要依靠所采用的树脂胶粘剂来保证。如果采用耐水性良好的酚醛树脂可以获得良好(湿)胶合强度，但是酚醛胶价格较高，而且固化温度高、速度慢，对单板含水率要求很严格。因此，目前市场上多用高比例三聚氰胺改性的脲醛树脂胶粘剂。其中，三亚木材厂介绍了可替代酚醛胶的三聚氰胺脲醛胶，其原料配比为三聚氰胺∶尿素＝(0.5～0.7)∶1(质量比)，F/U＞2(甲醛与尿素的摩尔比)，制造过程可概括为弱碱-弱酸-弱碱三步骤(陈斌，三聚氰胺脲醛胶1#及其在混凝土模板上的应用，林产工业，2001，3，34)。强酸(pH＜3)工艺有改进脲醛树脂结构的优点(即甲醛与尿素生成一定比例耐水性强的Uron环结构)，但由于强酸条件下反应速度极快而产生凝胶，易使整锅物料报废，因此，出于安全考虑，通常均不采用。为此，西北林学院提出了一种用于胶合板的脲醛树脂的制备方法，采用F/U＝1.7，制造过程为强酸-弱酸-弱碱三步骤，全程控制温度≤40℃(常君成，尿素与甲醛在强酸介质中反应关系的研究，粘接，1992，1，1-2)；中国专利“一种脲醛树脂的工业化生产方法”(专利号200910030661.8公开日2009年09月23日)提出在强酸阶段添加阻聚剂以生产一种用于纤维板的脲醛树脂，其成品甲醛释放量小于28mg/100g。然而，强酸下相关反应物对温度、加料速度、摩尔比、pH值及停留时间都非常敏感，无论是控制低温还是加入阻聚剂，均存在一定的难度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种性能良好的混凝土模板用改性脲醛树脂胶粘剂。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种安全可靠、容易操作、终点控制简单明了且成本较低的混凝土模板用改性脲醛树脂胶粘剂的生产方法。

为解决上述技术问题本发明采用以下技术方案：混凝土模板用改性脲醛树脂胶粘剂，主要由下列重量份数的原料制成：质量浓度37％的甲醛50～60份、纯度98％的尿素20～30份、三聚氰胺6～8份、增粘剂0.1～0.2份、促进剂0.2～0.3份。

增粘剂为聚乙烯醇；促进剂为六亚甲基四胺、双氰胺或两者的混合物。

原料还包括适量氢氧化钠和盐酸。

混凝土模板用改性脲醛树脂胶粘剂的生产方法，该方法包括以下步骤：

<1>将甲醛及聚乙烯醇投入反应釜中，开动搅拌器，开始加热升温，温度稳定在47～48℃时加入质量浓度30～36％的盐酸调节pH值为1.7～2.0；

<2>温度稳定在51～53℃时，在7～12分钟内均匀地加入第一批尿素，其量应使加料后甲醛与尿素的摩尔比为F/U₁＝2.8～3.0，温度升至81～85℃；

<3>立即用质量浓度25～30％的氢氧化钠水溶液调节pH为5.5～6.2，在温度为81～85℃时均匀地加入第二批尿素，其量应使甲醛与尿素的摩尔比为F/U₁₊₂＝2.1～2.3，搅拌10分钟后加入占总三聚氰胺量25～40％的第一批三聚氰胺和占总促进剂量1/3的第一批促进剂，复核并调整反应物pH为6.8～7.2，使用浑点法观测反应物在水中形态，当反应物滴到30℃水中呈白色雾状为第一终点；

<4>达到第一终点后，加质量浓度25～30％的氢氧化钠水溶液调节pH为7.5～8.5，加入剩余三聚氰胺及促进剂，控制温度在82±1℃，搅拌20分钟；

<5>加入剩余尿素，在78±2℃下反应，使用浑点法观测反应物在水中形态，当反应物滴到55～65℃水中呈白色雾状为第二终点；