[发明专利]一种纤维板用胶粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种胶粘剂及其制备方法，特别涉及一种用于制备纤维板的脲醛树脂胶粘剂及其制备方法。

背景技术

随着人民生活水平的提高和建筑、装饰装修、包装等行业的持续稳定发展，我国纤维板产量迅速增长。2014年，我国纤维板总产量6900万m3，同比增长6.4%，其中使用脲醛树脂及其改性产品占总产量的90%以上。脲醛树脂胶粘剂在纤维板工业中广泛使用，得益于其具有其他树脂无法比拟的优势，例如原料充足、价格低廉、水溶性好、胶层颜色浅等。但脲醛树脂也具有明显的缺点，除耐老化性差、耐水性差、不能用于制备室外用人造板外，其致命缺点是胶接人造板存在甲醛释放问题。随着人们生活质量提高，健康和环保意识增强，甲醛污染问题日益受到关注。

目前，降低纤维板甲醛释放量的方法主要有如下4种：1）采用低摩尔比改性脲醛树脂胶粘剂；2）在改性脲醛树脂胶粘剂中加入甲醛捕捉剂；3）对人造板进行后处理；4）采用其他环保型胶粘剂。但是，这些技术方法都存在着诸多缺陷。例如：1）采用低摩尔比改性脲醛树脂胶粘剂虽然能够有效降低产品甲醛释放量，但是产品胶合强度也往往降低，不能满足使用要求；并且可导致固化时间延长，生产效率降低；2）在脲醛树脂胶粘剂中加入甲醛捕捉剂，虽然可有效降低产品游离甲醛释放量，但同时降低产品胶合强度；同时，一般甲醛捕捉剂价格远高于脲醛树脂胶粘剂，其加入提高了产品成本，降低了产品竞争力；3）对人造板进行后处理，这些后处理方法，不仅使得纤维板制造工艺复杂，而且后处理设备投资巨大，生产成本明显提高；4）采用其他环保型胶粘剂，如异氰酸酯类胶粘剂，导致人造板生产成本增加、生产工艺难度加大，企业和用户都难以接受；采用普通蛋白胶粘剂制备纤维板胶合强度低、吸水膨胀率高、易发霉、施胶性能差。综上所述，上述措施虽然能够有效降低制备人造板游离甲醛释放量，但也带来胶合强度下降、生产成本过高等其他问题而无法推广。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种纤维板用胶粘剂及其制备方法，采用非传统的对叔丁基邻苯二酚在催化剂和氧化剂的作用下生成醌类结构，采用“酸性-中性-酸性-中性-酸性”工艺使脲醛树脂分子链逐步增加，并且最终形成网络结构，形成树脂分子量小、反应活性高、基本流程与常用工艺接近，工艺简单，操作容易，不用对现有设备进行改造。

为解决上述技术问题，本发明提供一种纤维板用粘胶剂，包括：甲醛、尿素、交联剂、催化剂、氧化剂、和固化剂，所述交联剂为对叔丁基邻苯二酚，催化剂为四丁基溴化铵，氧化剂为高氯酸钾，固化剂为氢氧化钠，所述甲醛：尿素的摩尔比为1.0-0.80、所述交联剂占总重量的 0.1-0.8%，所述催化剂占总重量的0.1-0.2%、所述氧化剂占总重量的1.0-2.0%，所述固化剂占总重量的2-6%。

在本发明一个较佳实例中，所述甲醛：尿素的摩尔比为1.0-0.9。

一种纤维板用胶粘剂的制备方法，包括下列制备步骤：

1）将甲醛放入反应釜中，加入第一批尿素，使甲醛与尿素摩尔比为2.0，调节pH值为5.0，在20分钟内升温至80℃，保持pH值5.0，保温30分钟；

2）控制温度在70℃，调节pH值为7.0，依次加入交联剂、催化剂、氧化剂各自总量的40%，反应30min，加入第二批尿素，使甲醛与尿素摩尔比为1.4，调节pH值为5.0，反应20min，调节pH值为7.0；

3）加入交联剂、催化剂、氧化剂各自总量的20%，反应20min，调节pH值为5.0，加入第三批尿素，使甲醛与尿素摩尔比为1.0-0.8，反应20min；

4）加入剩余的交联剂、催化剂、氧化剂，搅拌10min，降温30℃出料后储存。

在本发明一个较佳实例中，所述所述甲醛为质量浓度 36.5-37.5% 。

在本发明一个较佳实例中，调节 pH 值使用的碱为氢氧化钠溶液。

在本发明一个较佳实例中，调节 pH 值使用的酸液为甲酸溶液。

本发明的有益效果是：

1、本发明使用对叔丁基邻苯二酚作为交联剂连接生成的二羟甲基脲和小分子量的脲醛树脂分子，用“酸性-中性-酸性-中性-酸性”工艺合成脲醛树脂，使胶粘剂分子均匀增大，并且在分子结构中引入了苯环结构，提高了脲醛树脂树脂固化交联密度和刚性，提高了对游离甲醛的捕捉能力，使甲醛/尿素摩尔比在1.0-0.8的脲醛树脂生产出的纤维板，具有很高的胶合强度和极低的甲醛释放量；