[发明专利]一种低三聚氰胺量改性脲醛树脂的制造方法及其在MDF生产中的应用

说明书

本发明属于纤维板配套辅料技术领域，涉及一种低三聚氰胺量改性脲醛树脂的制造方法，采用“碱‑酸‑碱‑碱”合成工艺，甲醛分2次投料，尿素分3次投料，三聚氰胺1次投料，进行合成制备；整个制备过程分为碱性加成反应、酸性一次缩聚、碱性二次缩聚和碱性后处理四个阶段。本发明合成步骤简单，通过控制pH和粘度来监控反应过程，操作简单方便。所制得的低三聚氰胺量改性脲醛树脂，pH值8.5～9.5，粘度16～18s，固体含量52～56%。还公开了在MDF生产时调胶工序中添加所制低三聚氰胺量改性脲醛树脂的应用，因胶接强度高，热压时固化完全，纤维板的物理力学性能和耐水性能等均增强。可降低纤维板生产成本，减少热压时间，提高纤维板的内结合强度等性能。

技术领域

本发明属于纤维板配套辅料技术领域，涉及纤维板胶粘剂，尤其涉及一种低三聚氰胺量改性脲醛树脂的制造方法及其在MDF生产中的应用。

背景技术

中密度纤维板(medium density fiberboard，MDF)是以木质纤维或其他植物纤维为原料，经纤维制备、施加合成树脂，在加热加压条件下压制而成的板材。我国森林资源紧张，生产纤维板时，多以次小薪材、林区伐剩材及加工剩余材等“三剩材”为原料，通过削片、木片水洗、高温蒸煮、纤维分离、管道施胶、纤维干燥、铺装、热压成型及砂光后处理等步骤制造而成。纤维板材质均匀、幅面宽阔、结构稳定、力学性能高，可进行机械加工或者贴面加工，广泛应用于家具、室内装潢、包装、音响、车船制造等行业。

国家标准规定：室内用纤维板必须达到E₁级标准，甲醛释放量要小于8.0mg/100g(穿孔法)。在生产环保等级更高的纤维板时，需要降低合成树脂的摩尔比，树脂中游离甲醛含量降低，保证纤维板的甲醛释放量符合要求。但是，使用普通的树脂合成工艺，摩尔比的下降会带来以下不利影响：胶黏剂的水溶性下降，固化时间延长，贮存期短，黏合力小。用此种树脂生产的纤维板，生产过程中难以稳定控制，板材的物理力学性能下降，例如内结合强度、吸水厚度膨胀率等。因此，使用低摩尔比的树脂生产纤维板时，合成树脂过程中需要加入大量的三聚氰胺来改性脲醛树脂，用以提高树脂的交联和耐水性能，保证板材性能达标，但是这样会导致树脂的生产成本急剧增加。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的是公开一种低三聚氰胺量改性脲醛树脂的制造方法及其在MDF生产中的应用。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

本发明所公开的低三聚氰胺量改性脲醛树脂的制作方法，采用“碱-酸-碱-碱”合成工艺，甲醛分2次投料，尿素分3次投料，三聚氰胺1次投料，进行合成制备；整个制备过程分为碱性加成反应、酸性一次缩聚、碱性二次缩聚和碱性后处理4个阶段。

一种低三聚氰胺量改性脲醛树脂的制造方法，包括如下步骤：

A、进第一次甲醛于反应釜中，升温至35～40℃，加入烧碱溶液调pH至8.4～8.6；

B、加入第一次尿素后立即升温至80℃时关蒸汽，自动升温至95℃，pH值7.5～7.7，此时第一次甲醛与第一次尿素的摩尔比为2.0～2.2；

C、在95℃保温20～22min，优选20min，体系的pH值7.4～7.5，粘度10.0～11.0s；

D、降温至85～88℃，加入甲酸溶液调pH值至4.4～4.6，在92～94℃下反应，本阶段终点粘度在16.0～17.0s；

E、以烧碱溶液调pH值至8.5～9.0，快速降温至90～92℃，加入第二次甲醛后以烧碱溶液调pH值至9.0～9.3，所述(第一次甲醛+第二次甲醛)/第一次尿素的摩尔比在2.2～2.4；

F、加入三聚氰胺和第二次尿素，反应体系升温至88℃，升温过程中三聚氰胺溶解，pH值7.7～7.9，粘度18.0～19.0s，所述(第一次甲醛+第二次甲醛)/[(第一次尿素+第二次尿素)+三聚氰胺)]的摩尔比为1.6～1.8；