[发明专利]一种TGIC副产物的处理方法及利用该处理方法得到的黏胶剂的利用方法

说明书

技术领域

本发明属于化工固体废弃物再利用领域，涉及到利用异氰脲酸三缩水甘油酯副产物和尿素制备一种新型无醛胶添加剂的方法，制备的这种无醛胶添加剂可以用于装饰用层压板板芯层树脂胶。 

背景技术

由于与木制板材相比，纸质层压板具有成本低、强度高、耐磨性好、防潮等一系列优点，因此得到广泛的应用。装饰用层压板是通过一定的树脂胶将纸张浸渍，粘合起来再进行固化成型而得到的板材。目前市场上广泛使用的层压板芯层树脂胶是脲醛树脂胶。 

脲醛树脂合成过程中甲醛与尿素的适宜比例一般在1.1~1.5:1。但是为了保证良好的粘结效果，实际使用过程中，厂家往往使甲醛大大过量。未反应完的甲醛在层压板制作和使用过程中会释放出来，对环境和工人、使用者健康造成不利影响。因此，低游离甲醛或无甲醛树脂胶是合成板用胶的重要发展方向。 

异氰脲酸三缩水甘油酯（TGIC，俗称“呔哔克”）是主要用于粉末涂料中的交联剂。在现有技术条件下生产TGIC的过程中，不可避免的会得到一些含有至少两个羟基或两个环氧基的异氰尿酸酯结构化合物的混合物，它们与TGIC的结晶性能不一样，因此通过在甲醇中结晶提取出TGIC以后，这些副产物就溶解在甲醇中。TGIC副产物有效成分化学结构式如下： 

以全国TGIC的年产量10000吨计算，每年都会产出难以处理的副产物5000吨以上。现有厂家基本都是直接焚烧处理或作为燃料间接焚烧，带来了一定的环境污染问题。生产厂家对于TGIC副产物的综合利用一直没有好的办法。

根据TGIC副产物的结构特点和化学物理性能，田志红在文献（TGIC 副产物在纸塑复合胶黏剂中的应用，合肥工业大学，2010）中报道通过对TGIC副产物改性可以获得一种纸塑复合胶粘剂，但是由于生产中使用到甲苯二异氰酸酯，其毒性较大、成本较高所以不利于生产与推广；王宇在文献（TGIC 副产物在热熔胶黏剂中的应用，合肥工业大学，2011）中报道通过添加抗氧剂改性TGIC 副产物得到一种热熔胶黏剂，但是其生产过程复杂。 

发明内容

本发明的目的在于使用少量的尿素与TGIC副产物反应，生成一种化学结构中主要含有羟基和氨基的与脲醛树脂官能团一致的新型无醛胶粘剂，由于其不含甲醛且粘结强度能够满足使用要求，因此更健康、环保。 

为此本发明采用的技术方案是： 

所述副产物具有以下化学结构式：

   ；

按照以下步骤进行：

1）将TGIC副产物和尿素加入反应容器中，于75℃~ 95℃回流冷凝反应2~4h；

2）得到的产物将固含量调节为30%~45%，与脲醛树脂按1︰4～2︰3（质量比）混合均匀得到胶黏剂。

其中1）步骤中：所述的TGIC副产物的固含量为50%~60%，环氧值范围为0.4~0.6； 

TGIC副产物换算为固含量100%后TGIC副产物︰尿素（摩尔比）=2︰1～5︰1。

其中2）步骤中所述的脲醛树脂的固含量为40%-45%，得到淡黄色半透明液体，固含量为49%-53%，年度为12 mPa·s～23 mPa·s。 

胶黏剂的利用方法，使用上述胶黏剂对层压板专用牛皮纸进行浸渍，浸渍后牛皮纸置于120℃～130℃烘箱中预固化10～15分钟得到半固化片，将半固化片置于110℃~180℃的热压机上于10~50MPa下压制固化10min~60min，得到纸质层压板。 

所述浸渍胶量控制在0.008 g/cm²～0.011 g/cm²。 

所述的压板过程：先将压机和模具于100℃预热2min，之后将数张半固化片放入模具，于设定的压力、温度和时间下压制成型。 

本发明利用TGIC副产物化学结构中的环氧基团，将副产物与少量尿素在适宜条件（考虑到羟基与环氧基团的反应需要温度较高）下进行反应，使副产物的环氧基转化为羟基，同时增大副产物的分子量，反应原理如下： 

反应后的产物中主要含有羟基和氨基，与脲醛树脂中的官能团一致，可有效与脲醛树脂相互反应。

本发明具有如下优点和有益效果： 

1．通过简单的工艺可将TGIC副产物转化为有较高附加值的层压板用胶粘剂产品。

2．该种胶黏剂不含有甲醛，除水之外，没有其它挥发成分，环境友好，成本低，储存稳定性好。该种胶黏剂与脲醛树脂配合使用后，可有效降低层压板生产成本，同时提高板材的抗拉性能和耐水性能。