[发明专利]一种人造板用高初粘性聚氨酯粘合剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种人造板用高初粘性聚氨酯粘合剂及其制备方法和应用，将大分子多元醇与催化剂、异氰酸酯预聚合反应；再加入丙酮、小分子亲水扩链剂反应，然后经乳化、脱溶剂等得人造板用高初粘性聚氨酯粘合剂。本发明所制得的聚氨酯粘合剂，端基含有机钛元素，且活性端基的引入，在提高水性聚氨酯初粘性的同时，能够进一步与NCO反应，提高板材物理性能，尤其是内结合强度，综合性能优异，适合在无醛板，尤其是刨花板、定向刨花板和秸秆板应用。

技术领域

本发明属于无醛人造板高初粘剂领域，涉及一种人造板用高初粘性聚氨酯粘合剂及其制备方法和应用。

背景技术

目前人造板的生产多用醛类胶粘剂，主要包括脲醛、酚醛、三聚氰胺改性甲醛树脂胶，这些以甲醛为主要原料合成的胶粘剂，游离甲醛含量较高，用于人造板如密度板、E0生态板后，会连续不断地释放出甲醛，污染室内居住环境，影响身体健康。当前主要通过优化配方工艺中甲醛含量或者添加甲醛捕捉剂来降低甲醛的释放量，虽然人造板甲醛释放量有所降低，但无法完全吸纳人造板长期使用过程中释放的甲醛，同时还会降低人造板的胶接强度。

传统人造板多用“三醛”胶粘剂，通过较大的胶使用量(约10-15％的添加量)来提高板材的胶合强度和板坯的初粘性，也同时引入了大量的甲醛；部分厂家使用EVA乳液，提高板坯的初粘性，在刨花板和纤维板中初粘效果一般，且添加量较大。专利CN 103421462A提供一种价格低廉的高初粘水性聚氨酯胶粘剂来实现粘结性能，但初粘效果并无显著提高。专利CN1995258A公开了一种丙烯酸和聚氨酯共混改性的胶粘剂，单纯物理共混，初粘性较差。

近年，异氰酸酯粘合剂得到越来越广泛的应用，逐渐被社会认可。除了环境因素的考虑外，还有胶接强度高，施工工艺简单，固化速度快，优异的耐水性能和板材物理性能等诸多优点，但也同样存在一些亟需解决的技术问题，其中之一就是在较少胶添加量的情况下，如何有效的实现板坯较好的初粘性。

目前市场常见聚氨酯粘合剂，以水为分散介质，相对于传统溶剂型聚氨酯胶粘剂，乳液本身气味小，且具有环保安全，易保管和贮存，使用方便的优点，同时其较好地保留了溶剂型聚氨酯的特性。其本身具有一定的初粘性，但初粘性仍不能满足应用需求，且常见聚氨酯粘合剂对板材后期的性能无提升作用。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述缺点，提供一种人造板用高初粘性聚氨酯粘合剂及其制备方法，在聚氨酯合成的基础上，添加钛酸酯偶联剂，保证聚氨酯高效初粘性的前提下，能够提供部分活性端基，可进一步提高反应强度；有机钛的引入则能够促进-NCO与活性-OH的反应。同时,本发明制备方法具有反应条件温和，安全隐患小，易于工业化生产等优点。

本发明高初粘性聚氨酯粘合剂适合在刨花板、定向刨花板和秸秆板等人造板材中使用，提高板材性能及工厂的生产效率。

本发明的方案如下：

一种人造板用高初粘性聚氨酯粘合剂的制备方法，步骤包括：

(1)大分子多元醇中加入催化剂、异氰酸酯，在75-85℃条件下预聚合反应0.5-1h；

(2)向步骤(1)反应体系中加入丙酮、小分子亲水扩链剂，在40-50℃反应15-30min，然后在高速剪切条件下加入去离子水乳化15-20min，再加入中和胺继续乳化10-15min，最后真空脱除丙酮，得分散体；

(3)向分散体中加入杀菌剂、增稠剂，混合均匀，得人造板用高初粘性聚氨酯粘合剂。

所述制备方法，其原料重量份组成包括：大分子多元醇76-80份，催化剂0.01-0.03份，异氰酸酯20-22份，丙酮60-80份，小分子亲水扩链剂2-3份，去离子水80-100份，中和胺0.3-0.5份，杀菌剂0.03-0.05份，增稠剂0.3-0.5份。