[发明专利]一种环保型改性异氰酸酯树脂水性乳液及其制造方法

说明书

本发明公开了一种环保型改性异氰酸酯树脂水性乳液及其制造方法。该方法采用将异氰酸酯树脂、聚酰胺聚环氧活性分子化合物、氨基腈分子化合物、氯化铵按照一定比例进行化学反应，并通过乳化制备改性异氰酸酯树脂水性乳液，采用双通道喷雾施胶以及将改性异氰酸酯树脂水性乳液与木纤维混合的方式对动态搅拌过程中的纤维进行施胶处理。施胶后的纤维在搅拌过程中需要通过热风干燥，通过高温高压条件下将施胶后纤维板坯压制后，可得到厚度为5～200mm，密度为0.1～1.2g/cm3的零甲醛板材。该技术通过异氰酸酯树脂水性乳液是通过系列功能改性过程可形成一种相互缠绕交联的仿生结构体系，并具有性能优异、环境友好和成本低等特点。

技术领域

本发明涉及一种可用于人造纤维板的环保改性异氰酸酯树脂水性乳液及其应用方法，特别是涉及一种环保改性异氰酸酯树脂水性乳液的制造方法，该人造纤维板可应用于在办公和建筑领域，如办公家具，木质地板以及代替一些实木建筑耗材。

背景技术

在我国由于森林资源匮乏，需要大量的人造板来满足消费者的需求，自改革开放后，人造板尤其是人造纤维板发展迅速，但是到目前为止主要还是使用三醛胶，三聚氰胺甲醛树脂，酚醛树脂，脲醛树脂。三醛胶由于会释放甲醛影响人体健康，逐渐开始被环保胶黏剂所替代，目前主要的发展方向是MDI胶黏剂和大豆胶，但是目前MDI胶黏剂的价格偏高，远远高于普通的三醛胶，大豆胶的发展由于刚刚起步因而也存在不少缺点，主要是强度和吸水膨胀率。虽然可以经过改性提高，但是目前很多改性手段成本太高，实用性太差。主要集中在对大豆蛋白进行接枝改性，酶改性，交联剂改性，但是成本普遍偏高，缺少实用性。

本发明专利提出了一种环保型改性异氰酸酯树脂水性乳液及其制造方法，通过对异氰酸酯树脂进行改性引入诸多的功能结构进行改造，使得改性MDI胶黏剂水性乳液，并使得并借助高温高压下的反应与纤维上的基团共同形成大分子刚性链。使得纤维板强度和耐水性都大大提高并降低了产品的成本同时不会产生甲醛，实现了零醛纤维板的低成本生产胶黏剂。

发明内容

本发明专利的主要目的在于克服现有技术中无醛纤维板用胶黏剂的低成本和强度以及耐水性三个方面内容，提供一种生产成本低廉、力学强度高和耐水性能好的新型改性异氰酸酯树脂水性乳液及其制备方法。

现有无醛人造纤维板都有应用在家具、木质地板、建材等领域的经验，但其生产成本相对偏高，抑制了无醛纤维板的发展。目前，通过大豆胶改性来提高其耐水性和强度虽然可以达到所需要的效果，但是改性成本太高，强度相比MDI胶黏剂还是相差很大。而本发明提出的一种环保型改性异氰酸酯树脂水性乳液及其制造方法，可大大降低无醛纤维板的生产成本，符合工业生产的技术要求，工艺简单，成本低廉，目前国内外还没有这种制造方法的报道。

本发明的原理在于改性后的MDI和聚酰胺聚环氧活性分子化合物等可以互相增强的作用机理，其表面都有很多羟基、氨基、羧基和环氧基等，当高温压板时同时作为湿强剂即可以增加网状链的交联程度又可以提高板材抗水性。这些功能结构既可以增加胶黏剂的韧性同时由于不同苯环上相互间的空间位阻效应影响，使得相互间的网络结构不易出现滑移从而有更高的强度，同时使得强度性能、耐水性和尺寸稳定性能得到提升。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种环保型改性异氰酸酯树脂水性乳液及其制造方法，包括如下步骤和工艺条件：

（1）聚酰胺环氧活性分子的功能改性：将聚酰胺聚环氧分子化合物分散于水中制备浓度为1.0%～30%的水溶液，加入占聚酰胺聚环氧化合物绝干质量的氨基腈分子化合物（0.1～10%）、甲基丙烯酸酯（0.1～10%）和氯化铵（0.1～10%），将混合液搅拌均匀后，在40～80℃温度调节下反应1～5小时;