[发明专利]一种水溶性无甲醛木材胶粘剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种水溶性无甲醛木材胶粘剂及其制备方法和应用，本发明的一种水溶性无甲醛木材胶粘剂，所述的水溶性无甲醛木材胶粘剂由支化多元胺与尿素组成。所述的尿素与支化多元胺PAM的摩尔比为2:1‑8:1。本发明聚合物制备工艺简单，对人体无伤害，其应用于木材胶黏剂耐水性能良好、粘度适中、长期储存稳定、干强度、湿强度均优于生物质胶黏剂。

技术领域

本发明涉及化学合成技术领域，具体涉及一种水溶性无甲醛木材胶粘剂及其制备方法和应用。

背景技术

目前，人造板应用于生活的各个方面，尤其是装饰装修和家具行业，而在人造板工业中，大多数木材胶黏剂都采用以脲醛树脂(UF)、酚醛树脂(PF)和三聚氰胺树脂(MF)为代表的甲醛系列树脂。虽然其粘合性能良好，但是存在诸多不足之处。如在树脂合成过程中存在剩余的游离甲醛；另外，由于加成和缩聚反应均为可逆反应，尤其是高温环境下树脂分子会发生解聚。这两个原因都会导致人造板产品在使用过程中释放甲醛，对人体和环境造成危害。随着社会的进步和发展，人们的环保意识也不断提高，甲醛释放问题日益凸显。

近年来，随着人们的生活水平不断提高，人们对健康的关注度也越来越高，木材地板家具等与人们如影随形，而胶黏剂在木材加工中必不可少，设计发明一种无甲醛绿色的木材胶黏剂显得尤为迫切。

目前，缺乏一种高性能的水溶性彻底无甲醛木材胶粘剂及其制备方法和应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高性能的水溶性彻底无甲醛木材胶粘剂及其制备方法和应用。

本发明的技术方案如下：本发明的一种水溶性无甲醛木材胶粘剂，所述的水溶性无甲醛木材胶粘剂由支化多元胺与尿素组成。

进一步地，所述的尿素与支化多元胺PAM的摩尔比为2:1-8:1。

进一步地，所述的支化多元胺PAM的结构式如式I所示：

本发明所述的水溶性无甲醛木材胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：支化多元胺与尿素在110-130℃下反应5.0-10.0h生成的水溶性无甲醛木材胶粘剂，所述的尿素与多氨基化合物PAM的摩尔比为2:1-8:1，制得水溶性无甲醛木材胶粘剂。

进一步地，反应生成的高支化聚合物树脂胶黏剂可以溶解于水相，溶解后的固含量可控制在40％-60％。

进一步地，所述的反应温度为120℃。

更进一步地，所述的反应时间为8.0h。

进一步地，所述的反应中，反应容器为三口烧瓶。

PAM为支化多元胺或支化多氨基化合物，而非线性多氨基化合物。结构必须是3个以上的支化结构，而不是直线型，否则不能形成交联网状结构，线性产物粘度会迅速增大，导致反应无法进行。线性产物分子会缠结，溶解性迅速变差，成为不溶物。

本发明所述的水溶性无甲醛木材胶粘剂在制备涂料中的应用。

有益效果：本发明聚合物制备工艺简单，对人体无伤害，其应用于木材胶黏剂耐水性能良好、粘度适中、长期储存稳定、干强度、湿强度均优于生物质胶黏剂。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：(1)与传统的醛类胶黏剂相比，本技术发明的胶粘剂是一种彻底无醛的环保型树脂胶黏剂，且胶合强度非常优异；与大豆胶黏剂相比，克服了其耐水性差、易发霉等缺点；与异氰酸酯胶黏剂相比，其成本大大降低，有利于实际生产。

(2)反应过程中不使用甲醛等有害物质，是一种绿色环保型树脂胶黏剂。反应过程中无需催化剂、无需溶剂、一步法、一锅法，操作简单，反应产物无须分离纯化，可直接用作木材胶粘剂。

(3)本发明体现了环境保护与可持续发展的原则，且操作简单，有利于工业化生产。