[发明专利]葡萄糖改性三聚氰胺-甲醛树脂木材胶粘剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种优化改进的葡萄糖改性三聚氰胺‑甲醛树脂木材胶粘剂(GMF树脂)，主要以葡萄糖、三聚氰胺和甲醛为原料并加入稳定剂，通过羟甲基化与缩聚反应制成。其中，葡萄糖与三聚氰胺同时加入到甲醛溶液中，使其参与树脂的整个反应过程，并最终升温至85℃。本发明制备方法简单，所得GMF木材胶粘剂与传统的MF树脂相比，稳定性好、贮存周期更长，树脂脆性得到改善，色泽与木材相容性好，适用于木材工业的生产要求。

技术领域

本发明属于木材加工中人造板生产及高分子材料领域，尤其涉及一种葡萄糖改性三聚氰胺-甲醛树脂木材胶粘剂的制备方法。

背景技术

随着木材原料结构的变化，我国木质材料供应已由传统的以实体木材为主转向以胶接木质材料为主，现在的木制品多数是由人造板加工制成。人造板工业的发展极大地提高了木材胶粘剂的市场需求，木材胶粘剂的技术进步是人造板行业发展的重要依托。

目前，我国人造板生产所需胶粘剂中UF树脂(含改性)仍占据主导(约占90％)，但与之相比，MF树脂表现出了较高的耐沸水能力，这是由于三聚氰胺在水中溶解度很低，并具有热稳定性良好的环状结构三嗪环。这一刚性基团的存在，也使得MF树脂固化后硬度大、脆性高，几乎没有韧性。此外，MF树脂中存在较强反应活性的羟基(-OH)、亚氨基(-NH-)等基团，持续发生交联反应，易导致凝胶，储存稳定性不佳。因此，对MF树脂进行适当的改性，扩大应用范围，提高使用效果已势在必行。

近年来，淀粉改性技术不断发展，甘卫星等(木薯淀粉基环保型木材胶粘剂的合成研究(I)——基于均匀设计的配方优化[J].中南林业科技大学学报，2011，31(09)：128-132+174)以木薯淀粉、三聚氰胺、甲醛为原料，再辅以交联剂合成了一种木薯淀粉基环保型木材胶粘剂并确定了胶粘剂最佳合成条件。

葡萄糖是淀粉完全水解的产物，来源广泛。吕静波等(葡萄糖-三聚氰胺-甲醛共聚树脂合成及性能研究[J].林产工业，2016，43(07)：15-18+35)研究了碱性条件下，葡萄糖、三聚氰胺和甲醛的共聚反应。其制备方法为甲醛与三聚氰胺先进行加成反应后，再加入葡萄糖共缩聚，升温至88℃，待反应至确定溶水倍数后，即可下料。实验结果表明：GMF树脂优化合成工艺为合成反应温度88℃、pH值9.0～9.5、葡萄糖与三聚氰胺的摩尔比0.1～0.4，储存期(25℃)可达9～15d。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简单、性能良好的葡萄糖改性三聚氰胺-甲醛树脂木材胶粘剂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

葡萄糖改性三聚氰胺-甲醛树脂木材胶粘剂，主要以葡萄糖、三聚氰胺和甲醛为原料并加入稳定剂，通过羟甲基化与缩聚反应制成。其中，葡萄糖与三聚氰胺同时加入到甲醛溶液中，使其参与树脂的整个反应过程，并最终升温至85℃。

葡萄糖与三聚氰胺的质量比为0.14～0.71∶1，甲醛与三聚氰胺的摩尔比为2.0∶1，稳定剂占胶粘剂总量的17.45％～23.22％，树脂的理论固体含量在稳定剂加入后为55％。

稳定剂为乙醇、甲醇和水中的一种或几种。

该胶粘剂为浅黄色透明液体，固体含量为50～55％，pH为8.0～8.5，溶水倍数(25℃)为2.5～3.0倍水，贮存期为15～20天，胶合强度≥0.7MPa，达到国家“I”类胶合板标准。

上述葡萄糖改性三聚氰胺-甲醛树脂木材胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)在四口烧瓶中加入90.09重量份多聚甲醛和153.40重量份蒸馏水，用碱溶液保持pH值为9.0，搅拌并加热得质量分数为37％的澄清甲醛溶液；

(2)搅拌下同时加入189.18重量份三聚氰胺和27.01～108.04重量份葡萄糖，升温至80℃，保温40min，用碱溶液保持pH值为9.0；