[发明专利]人造板用胶粘剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种胶粘剂及其制备方法和应用，特别是涉及一种用于生产强度高、甲醛释放量低的人造板用胶粘剂，及其制备方法和其在人造板生产领域的应用。

背景技术

2004年，世界卫生组织发布第153号公告，宣布甲醛为一级致癌物。在我国有毒化学品优先控制在控制名单上，甲醛高居第二位。居室中的甲醛污染主要是由板材和家具引起的，由于用作室内装饰及家具制造的胶合板大部分使用脲醛树脂胶粘剂，长期释放甲醛等有害气体，从而成为威胁人类健康的隐形杀手。随着人们环保意识的不断增强和对健康要求的越来越高，人们对于室内装修材料和木质家具用品的环保品质也越来越渴求，以环境保护为特征的绿色消费已深刻影响着人们。

目前，全球最严苛的甲醛限量等级标准为日本的F4星级，达到F4星等级制品甲醛释放量平均值低于0.3mg/L，不仅对人体不会产生任何危害，而且可认定室内使用面积没有限量，这一限量值甚至远低于我国现行饮用水中0.9mg/L的限量值。而中国现行标准(GB 18580-2001室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放量)中规定胶合板的甲醛释放最低限量为E1级(1.5mg/L)，是F4星级的5倍。因此，达到F4星级的人造板板材，是绝对环保的绿色人造板。

人造板甲醛的释放来源于三个方面：1、未反应的游离甲醛；2、固化后胶粘剂降解释放的甲醛；3、木材在热压过程产生的甲醛。对于脲醛树脂，甲醛释放量主要受甲醛和尿素摩尔比或醛基和氨基摩尔比的影响，摩尔比越低，甲醛释放量越低。但是随着摩尔比的降低，人造板相应的物理力学性能下降。人造板初期使用的脲醛树脂胶的甲醛与尿素的摩尔比(F/U)在2.2-2.5之间，当F/U从1.8降至1.3时，甲醛释放量降低2/3，胶液的粘度降低，水溶性降低，胶的活性和稳定性受到影响，人造板的质量下降。为了满足人造板产品质量要求，只能增加成本或者牺牲生产速率。因此，生产F4星级人造板的缺点是：1、胶粘剂用量大或者添加三聚氰胺；2、增加板坯的密度；3、延长热压时间。其原因在于脲醛树脂的摩尔比越低，树脂的交联程度越低，为了达到要求的强度，需要加大树脂的用量或者增加绝干木材用量，抑或通过延长热压时间来提高交联程度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于生产强度高、甲醛释放量低的人造板用胶粘剂，及其制备方法和其在人造板生产领域的应用。

为达上述目的，本发明一种人造板用胶粘剂，含有以下重量份的组分：甲醛200份、尿素150-170份，聚乙烯醇1-3份，三聚氰胺12-15份，甲醛捕捉剂5-8份，交联剂0.5-2份，其中所述甲醛为甲醛质量浓度为35-40％的水溶液。

本发明胶粘剂，其中优选包括以下重量份的组分：甲醛200份、尿素160份，聚乙烯醇2份，三聚氰胺13份，甲醛捕捉剂6份，交联剂1份，其中所述甲醛为甲醛质量浓度为37％的水溶液。

本发明胶粘剂，其中优选所述交联剂选自封闭异氰酸酯(封闭剂为醇类、酮肟类、无机酸类等，在一定的温度下封闭异氰酸酯能够发生解封反应，解封后起到交联作用)、水性异氰酸酯(具备良好的水溶性，与脲醛胶具备很好的相溶性)、玉米淀粉、木薯淀粉和麦芽糊精的一种或两种以上的混合物。

本发明胶粘剂，其中优选所述甲醛捕捉剂选自聚乙烯亚胺、尿素、三聚氰胺、乙二胺、二甲基乙酰胺、豆粉、面粉、四乙烯五胺、亚硫酸钠、间苯二酚和苯酚的一种或两种以上的混合物。

本发明胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)向反应釜中依次加入上述重量份的甲醛和聚乙烯醇，升温至45℃，保温15-20分钟；

(2)用氢氧化钠溶液调节pH为7.0-9.5，加入第一批尿素，然后升温到75-95℃下反应30-90分钟；

(3)调节pH至3-6，继续反应至粘度：涂-4杯14-19s，测试温度为65℃；

(4)调节pH至5-7，加入第二批尿素，温度控制在80-90℃，反应至粘度：涂-4杯15-20s，测试温度为65℃；

(5)调节pH至7.0-7.5，加入第三批尿素和三聚氰胺，温度控制75-80℃，保温10-40分钟，降温；

(6)降温至70℃时，加入甲醛捕捉剂，保温10-20分钟，降温；

(7)降温至50℃时加入交联剂，保温5-60分钟；

(8)降温至40℃以下，调节pH为7.5-8.0，出料，即得；

其中，第一至第三批加入的尿素量分别为尿素总重量的40-50％、20-30％、30-40％。