[发明专利]一种集装箱底板用改性脲醛树脂制备方法

说明书

本发明公开了一种集装箱底板用改性脲醛树脂。此外，本发明还公开了所述集装箱底板用改性脲醛树脂的制备方法，所述方法以尿素和醛类化合物为主要原料，在脲醛树脂合成过程中采用三聚氰胺、增韧剂和增强剂进行改性，采用醛类化合物和尿素碱‑酸‑碱二次缩聚工艺提高脲醛树脂缩合深度，同时分批次加入尿素使得制备的脲醛树脂能在常温下实现快速固化和低甲醛释放量。本发明的优点在于：采用低摩尔原料配比，使用增韧剂和增强剂进行改性，采用二次缩聚合成工艺和尿素分批加入方法，制得的脲醛树脂在常温条件下快速固化，具备高胶合强度和低甲醛释放量。该方法基本流程与常用工艺接近，工艺简单，操作便利，不用对现有设备进行改造。

技术领域

本发明涉及一种改性脲醛树脂合成方法，具体涉及一种集装箱底板用改性脲醛树脂制备方法。

背景技术

集装箱底板是集装箱的主要承载部件,不仅要求有极高的强度、刚度，同时要求具备较好的耐久性。脲醛树脂由于具有原料廉价易得、制造工艺简单、无色透明、对木质纤维素有优良的黏附力、不污染木材等优点，因此目前我国集装箱底板产量最大、消耗量最多的是以脲醛树脂为胶黏剂的胶合板。我国是盛产毛竹的国家,约占世界毛竹总量的90%以上。毛竹材性与热带硬阔叶材接近，而且毛竹生长周期短,一般3-5年即可成材，6-8年强度最大,毛竹一次造林即可年年择伐,永续使用。因此,立足我国实际，结合集装箱底板用胶合板的实际应用情况，充分利用我国竹材地域资源优势研究开发生产国产竹材集装箱胶合板底板，从而完全替代进口集装箱底板、提高我国集装箱底板的市场竞争力。

脲醛树脂分子由于具有较强亲水性使得固化后脲醛树脂中耐水性差，并且存在胶层较脆、易龟裂、耐老化性能差以及脲醛树脂中羟甲基及亚甲基醚键分解导致人造板制品甲醛释放量高等缺点，使脲醛树脂的应用范围受到一定限制。同时，为加强集装箱底板胶合强度，实际生产一般采用冷压-热压工艺，但冷压时间长、成型慢、胶合强度不高限制了生产效率的提高。因此在采用三聚氰胺改性脲醛树脂提高耐水性同时利用增塑剂改性改善胶层脆性、利用增强剂提高胶合强度对获得甲醛释放量低、胶合性能优良、柔韧性较好、冷压性能好、冷压成型快的环保型脲醛树脂。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供一种集装箱底板用改性脲醛树脂制备方法，该方法能有效提高树脂的胶合性能、降低树脂中的游离甲醛释放量、增强胶层柔韧性以及实现胶合板冷压快速成型。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：提供一种集装箱底板用改性脲醛树脂制备方法，该方法依次包括以下步骤：

(1)高温加热溶解进行加成反应：采用加热和碱性条件（pH=7~8）将尿素、增韧剂和醛类化合物充分溶解、混合均匀，然后在90℃恒温条件下进行加成反应，反应时间大约1.5h；

(2)初级分子量脲醛树脂预聚体：采用酸性条件（pH=5~6）将步骤（1）的尿素、增韧剂和醛类混合物充分反应，反应时间大约1h，反应温度为90℃；待达到所需黏度后即可停止反应；

(3)利用三聚氰胺、尿素和增强剂改性脲醛树脂预聚体：采用碱性条件（pH=7~8）将第二批醛类混合物和尿素，一定量的三聚氰胺和增强剂加入步骤（2）的混合树脂中，反应温度为90℃，待尿素和三聚氰胺完全溶解约30min后将树脂混合液调节为酸性（pH=5~6），反应至所需黏度；

(4)利用尿素降低游离甲醛含量：利用尿素降低游离甲醛含量：在步骤（3）完成后，在高温碱性条件（pH=7~8）下利用尿素降低高摩尔比改性脲醛树脂，保持碱性条件和反应温度，待反应一段时间后开始缓慢降温，并加入最后一批尿素进一步中和多余甲醛，调至碱性冷却取出。

本发明的有益效果是：采用二次缩聚和四次添加尿素，树脂体系的游离甲醛较低；经过添加增韧剂，脲醛树脂固化后胶层脆性得到改善；利用三聚氰胺和增强剂改性后，树脂胶合干、湿胶合强度比一次缩聚所得的改性脲醛树脂明显上升。同时，利用三聚氰胺、增强剂改性脲醛树脂预聚体，树脂的初期粘着力显著提高并实现常温冷压快速成型，经测试冷压时间缩短一倍，生产效率提高。