[发明专利]一种低甲醛木材胶粘剂及制备方法

说明书

技术领域

 本发明属于木材胶粘剂技术领域，涉及一种低甲醛木材胶粘剂及制备方法。 

背景技术

人造板是以木材或其它非木植物为原料，经过机械加工、施加或不施加胶粘剂和其它添加剂胶合而成的板材或模压制品，如胶合板、刨花板、纤维板等。早在19 世纪，人造板已经工业化生产，1898年英国已经可以制造半硬质纤维板，美国创造了马松奈脱法纤维分离技术之后的1928年，已经能够生产高质量的硬质纤维板。刨花板第一项专利的出现是在1889年的德国，尤其是合成树脂胶粘剂的出现，为刨花板工艺生产提供了条件。 

目前企业在人造板加工时，多是通过将纤维原料经干燥、施胶、组坯或铺装、热压成型制成各种板材。酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂等树脂类胶粘剂是目前人造板生产中最重要的胶粘剂，使用量比较大，粘结效果好，成本低，但是普通树脂类胶粘剂的游离甲醛含量太高。    

目前，企业生产上或是采用低摩尔比的胶粘剂，降低甲醛释放量，但制出的人造板的防水性能、强度大大降低；或者采用普通胶粘剂虽可提高强度但甲醛污染问题得不到解决，甲醛释放量高，对人体伤害大，且污染环境，难以达到CARB标准要求。因此，开发一种低甲醛释放量的木材用树脂类胶粘剂，具有很高的环保及工业应用价值，有着广阔的市场前景。

发明内容

本发明目的在于，针对现有技术的不足，提供一种低甲醛木材胶粘剂。本发明胶粘剂，通过优化配方组成及生产工艺，克服了低摩尔比胶水胶结强度差、防水性能差、反应难控制、储存期短的缺点。 

本发明还提供了上述胶粘剂的制备方法：由甲醛、尿素和三聚氰胺为主要原料，助剂作用下，分阶段投料，多次终点控制，制备胶粘剂，本发明制备方法，通过添加少量助剂和分阶段投料，控制反应进程，即可使反应快速进行，提高产品收率及质量，亦可避免因三聚氰胺一次加入量过多而引起反应过快、粘胶的固化时间过长等问题。 

 本发明低甲醛木材胶粘剂，由以下重量份的原料组成： 尿素65～80、甲醛35～40、三聚氰胺2～4、水80～100、助剂A 0.5～1和助剂B 0.5～0.8；其中，优选原料重量份为尿素71、甲醛36、三聚氰胺3、水90、助剂A 0.8和助剂B 0.6； 

所述的助剂A由下述重量份的组分组成：催化剂3～8、可再分散性乳胶粉2～4和胶凝剂10～20；

所述的催化剂为六亚甲基四胺、双氰胺或两者的混合物，作用为加速树脂反应；所述的可再分散性乳胶粉的粘度为8～15Pa·S，粒径为80～100目，可增强胶粘剂制品柔韧抗压、抗裂、耐磨、粘结保水等性能；所述的胶凝剂为氯化钠、氯化钾、氯化钙、硫酸钙、硫酸钠或碳酸钠等中的一种或几种组合，可加快胶粘剂固化速率，增强胶粘剂制品抗溶胀性能；

所述的助剂B由下述重量份的组分组成：聚乙烯亚胺8～15、活性氧化锌5～8和除醛助剂5～10。

所述的聚乙烯亚胺中的氨基，与木材成分中的羟基能够形成较强的氢键，有利于提高胶粘剂的胶合强度和耐水性，同时聚乙烯亚胺由于具有反应性很强的伯胺和仲胺，很容易与酸、酯、环氧化合物等反应，利用此特性在本发明中还可作为醛吸附剂； 

所述的活性氧化锌，粒径50～70nm，添加活性氧化锌可使胶粘剂综合性能明显增强，由于纳米材料的小尺寸效应补强作用，在提高耐磨性方面优势明显，同时，由于活性氧化锌还具有抗菌抑菌、祛味防霉等一系列独特性能，可使胶粘剂具有抗菌防霉效果；

所述的除醛助剂为乙烯脲、柠檬酸、儿茶素或三乙醇胺，可显著降低胶粘剂中的游离甲醛含量。

本发明上述低甲醛木材胶粘剂的制备方法，由甲醛、尿素和三聚氰胺为主要原料，助剂作用下，分阶段投料，多次终点控制，制备低甲醛木材胶粘剂，其特点在于：甲醛一次性加入，尿素和三聚氰胺分三次投料，反应期间两次控制终点粘度， 

本发明低甲醛木材胶粘剂的制备方法，步骤为：

1）将甲醛和水混匀，升温到40～55℃，搅拌下，加入20～30%的氢氧化钠水溶液，调PH为8.5～8.8，加入一次尿素和一次三聚氰胺和助剂A，搅拌待温度下降到稳定值时，保持3～5min，再次用20～30%的氢氧化钠水溶液调PH为8.5～8.8，然后在30～35min内，将物料升温到92℃，PH值控制在6.5～6.8之间，温度控制在80～90℃，保温20min；

2）保温结束后，加入20～25%的甲酸水溶液，在5～10min之内，调PH为4.5～4.8，加入二次三聚氰胺，80～85℃反应；自加甲酸水溶液时开始计时，在60～70min内，反应液达到第一次终点粘度；