[发明专利]无渗卤胶黏剂及其制备方法和应用

说明书

 

技术领域：

本发明涉及一种胶黏剂及其制备方法和应用，尤其是低游离甲醛和低游离尿素的三聚氰胺-尿素-甲醛共聚胶的制备方法，及其在制作无返卤秸秆花盆制作时的应用。

 

技术背景：

我国是一个农业大国，每年秸秆产量达6.0亿t，占世界秸秆总产量的20％～30％，除去用于还田、农村燃料、饲料、造纸以及收集损失之外，尚余可供它用秸秆总量3.76亿t，开发利用的潜力很大。围绕秸秆综合利用，国内外开展了大量的研究，其中利用秸秆制作农用生物可降解容器如育苗容器和花盆，是近年来秸秆综合利用领域开辟的一条新途径。

秸秆用于制作环境友好型可降解花盆，技术难度主要在于保证秸秆花盆生物可降解性的前提下，必须满足花盆使用性能，即具有良好耐水性，容器遇水无明显膨胀或崩解，使用期间稳定性好，无霉变、色变和可溶性物质（主要是可溶性盐）渗出等，商品外观良好。

中国已公开的专利中，公开号 CN1557128、CN101214684、CN1393122、 CN1706321、CN1717981、CN200959756分别公开了一种植物秸秆盆钵的制造方法，制作工艺均为秸秆粉中添加数量不等的粘合剂或胶黏剂，在高温下通过模压成型，所使用的粘合剂（或胶黏剂）胶黏剂包括淀粉胶、工业明胶、聚乙烯醇、次面粉、豆粉、粘土、脲醛树脂或者由淀粉改性的脲醛树脂等。在这些粘合剂或胶黏剂中，淀粉胶、工业明胶、聚乙烯醇、次面粉和豆粉，含有大量亲水性基团如羟基或氨基，吸水性很强，高温固化后仍具有很强吸水性；粘土是一种高吸水性矿物，其中矿质离子需要通过1000℃以上高温煅烧后形成氧化态才能丧失对水的亲和力；脲醛树脂120～140℃在酸催化下可以固化，形成亲水性较低的网络状高分子，但未经改性的脲醛树脂往往含有较高浓度游离甲醛，用该种胶黏剂制作花盆，对植物生长会产生毒害作用，而脲醛树脂耐水性不强且缺乏韧性，制作的花盆吸水产生膨胀变形，产品也容易脆裂；淀粉改性脲醛树脂，虽然可以有效降低游离甲醛浓度，减少秸秆制品的甲醛释放量，但进一步增加了脲醛树脂的吸水性。因此，在已公布专利技术中，制作秸秆花盆粘合剂或胶黏剂均耐水性不足的问题，其中脲醛树脂还存在甲醛释放量过高、制品韧性差易脆裂的问题，不适合秸秆花盆的工业化生产与大规模推广应用。

近年来，随着胶合板胶黏剂技术发展，三聚氰胺改性脲醛树脂胶合成成为研究热点。三聚氰胺（Melamine，2,4,6-三氨基-1,3,5-三嗪，化学式：C₃H₆N₆），俗称蜜胺，是一种三嗪类含氮杂环有机化合物，微溶于水。三聚氰胺分子中含有三个氨基，均可以与甲醛发生加成反应形成羟甲基，且反应性高于尿素分子的氨基。在脲醛树脂合成时，加入一定量的三聚氰胺，可以显著降低胶黏剂中游离甲醛含量、胶合强度和耐水性，三聚氰胺改性脲醛树脂在低醛胶合板制作中得到广泛应用。大量研究表明，无论是是脲醛树脂还是三聚氰胺改性脲醛树脂的合成，尿素（或三聚氰胺）与甲醛摩尔比、尿素或三聚氰胺添加批次与比例、加成与缩聚反应的pH、反应温度和反应时间，对胶黏剂（即低阶预聚物）胶合强度、游离甲醛含量、固化时间和耐水性等都有较大影响。

中国专利公开号CN1834186提供一种木质水泥模板用三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂及其制备方法，该方法采用摩尔比为1.2－1.4的甲醛和尿素为原料，尿素分四批加入甲醛中，其中，在加入第一批尿素之前，在50±5℃下使甲醛活化15－25分钟；在加入第三批次尿素时，加入用量为尿素总量3－20％的三聚氰胺；在加入第四批尿素后，加入氨水进行后处理，使得合成的改性脲醛树脂胶粘剂的游离甲醛含量在0.2％以下，并提高了其耐沸水性。本发明可以替代价格较高的酚醛树脂胶粘剂，从而在保证木质水泥模板使用性能的前提下，降低了其制造成本。

中国专利公开号CN102120810A公开了一种高固含可发性三聚氰胺改性脲醛树脂的制备方法，采用不脱水制备工艺，通过多聚甲醛在碱性条件下解聚，得到高浓度甲醛溶液，与尿素、三聚氰胺反应，直接制备出高固含可发性三聚氰胺改性脲醛树脂。制备得到高固含可发性三聚氰胺改性脲醛树脂固含量为70%～80%，粘度为800～1200MPa·s，游离甲醛含量为0.1%～0.25%。