[发明专利]一种生态板基材用脲醛树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及脲醛树脂技术领域，尤其涉及一种生态板基材用脲醛树脂的制备方法。

背景技术

脲醛树脂胶粘剂由于胶合强度好，使用方便，原料易得，成本低廉等特点，被广泛用于人造板生产中，成为最重要的木材胶粘剂品种。随着人造板工业和家具工业发展，企业对脲醛树脂及其应用后的最终效果，不断提出更高的要求。欧洲、美国、日本等发达国家对人造板甲醛释放限量均有严格限定。脲醛树脂存在的主要问题也暴露出来，耐水性差，耐老性差，尤其是游离甲醛含量偏高，对人类的健康造成危害，会刺激皮肤和呼吸道粘膜，被认为是致癌物质。为了保证生产者和消费者的健康，生产低游离甲醛的绿色环保脲醛胶，是当今世界整个木材行业关注的热点问题。

人造板释放甲醛的原因是复杂的，并且是不可避免的。而脲醛树脂胶制成的人造板产生甲醛释放的最直接、最主要的原因还是胶液中的游离甲醛和树脂微观结构的不合理。在制备脲醛树脂的过程中，可以通过降低甲醛与尿素的摩尔比，控制合成的工艺条件以及使用甲醛捕集剂等方法来降低脲醛树脂中游离甲醛的含量。但是，降低甲醛与尿素的摩尔比不仅会导致脲醛树脂的粘结强度下降，特别是湿强度下降更为显著，而且会导致脲醛树脂储存稳性差和固化时间延长等不良后果，难以达到使用标准；使用甲醛捕集剂的成本比较高，会直接增加人造板的生产成本。因此为了制得低甲醛释放量的脲醛树脂，同时又不影响脲醛树脂的各项性能指标，本发明通过改进脲醛树脂的合成工艺，可制得一种生态板基材用脲醛树脂，可极大地降低生产成本。

发明内容

本发明的目的是针对以上生产实际中存在的问题，提供一种生态板基材用脲醛树脂的制备方法。通过改进脲醛树脂的合成工艺，各个阶段原材料的合理配比，合理的控制了树脂中羟基含量，减少了亚甲基醚键含量，改善了树脂的微观结构。采用该方法制得的脲醛树脂，将该胶粘剂用于生产生态板基材后，能实现甲醛释放量达到E1级，胶合强度达到Ⅲ类强度，不需要添加甲醛捕集剂，成本低，提高了市场竞争力。

本发明在第一方面提供了一种生态板基材用脲醛树脂的制备方法，其中，包括：

S1：向甲醛中加入聚乙烯醇，升温至59℃-61℃，使甲醛中的聚乙烯醇全部溶解后，调节其pH至7.5-7.8，加入第一批氨水和第一批尿素，升温至95℃-97℃使甲醛、聚乙烯醇、第一批氨水和第一批尿素反应18-22分钟得第一反应液；

S2：将第一反应液降温至89℃-91℃，调节第一反应液pH至4.0-4.1，使其反应10分钟；再调节第一反应液pH至4.5-4.7，加入第二批尿素得第二反应液；

S3:调节第二反应液pH至4.6-4.8，加入第三批尿素；当加入第三批尿素的第二反应液粘度达到250-290mPa·S时，调节第二反应液pH至7.1-7.3，得第三反应液；

S4：向第三反应液中加入三聚氰胺和第四批尿素，在89℃-91℃条件下使加入了三聚氰胺和第四批尿素的第三反应液反应20-25分钟，当其粘度达到200-230mPa·S，调节第三反应液的pH至7.4-7.6，得第四反应液；

S5：向第四反应液中加入第五批尿素，将加入第五批尿素的第四反应液降温至79℃-81℃，得第五反应液；

S6：向第五反应液中加入第六批尿素，将加入第六批尿素的第五反应液降温至59℃-61℃时，加入第二批氨水，得第六反应液；和

S7：将第六反应液降温到44℃-46℃，调节第六反应液的pH至7.8-8.2，得到生态板基材用脲醛树脂。

本发明在第二方面提供了由本发明第一方面所述的方法制得的生态板基材用脲醛树脂。

本发明在第三方面提供了本发明第一或第二方面所述的生态板基材用脲醛树脂性能测试指标。

本发明所制得的脲醛树脂通过利用聚乙烯醇和三聚氰胺改性，聚乙烯醇与甲醛在酸性条件下反应生成聚乙烯醇缩甲醛，改善了脲醛树脂的结构，提高了脲醛树脂的初粘性；三聚氰胺具有一个环状结构，六个活性基团，这就在很大程度上促进了脲醛树脂的交联，形成三维网状结构，封闭了许多吸水性基团，从而提高了脲醛树脂的耐水性能和胶合强度，同时也降低了游离甲醛的含量；本发明还通过在制作的前期和后期加入氨水，都起到降低游离甲醛的作用。

利用本发明的制备方法制得的脲醛树脂，耐水性好、稳定性以及胶合强度均显改善，其中游离甲醛小于0.1％，综合性能良好，而且加入的氨水不需要进行后处理，降低了对环境的污染。

具体实施方式