[发明专利]一种聚氨酯脲分散体、胶黏剂组合料及其在零醛添加超薄高密度纤维板制备中的应用

说明书

本发明公开了一种胶黏剂组合料，所述胶黏剂组合料包含多异氰酸酯和聚氨酯脲分散体，以所述胶黏剂组合料的固体质量为基准，其中多异氰酸酯占95～99.5％，所述的聚氨酯脲分散体的制备原料包括a)至少一种聚脲多元醇，其具有≥500且≤3000g/mol的数均分子量Mn，≥1.5且≤4的羟基官能度和含有离子基团、潜离子基团和非离子基团中的一种或多种亲水化合物；b)至少一种聚酯多元醇；c)至少一种异氰酸酯；d)含有离子基团、潜离子基团中的一种或多种且含有2‑3个NCO反应性官能团的亲水化合物；e)任选的用于异氰酸酯基团的封端剂。

技术领域

本发明属于人造板制造领域，涉及一种聚氨酯脲分散体及其制备的胶黏剂组合料，及所述胶黏剂组合料应用于制备纤维板，尤其是零醛添加、超薄高密度的纤维板。

背景技术

以脲醛树脂为胶黏剂的超薄高密度纤维板生产以来赢得了市场好评，扩大并延伸了中/高密度纤维板的用途，主要用于礼品包装、造型家具、电路控制表板、汽车内饰夹板等。

CN110154198A使用以六氟磷酸钠等特殊蒸煮助剂下提升热磨所得纤维的力学性能，提升纤维高分子化学键的强度，使其不易发生断链的现象，同时也能提升纤维高分子空间结构的稳定性，利用脲醛树脂胶粘剂将纤维粘接制造超薄超低甲醛释放的高密度纤维板。CN110154198A在蒸煮料中加入纳米三氧化二锑/PP复合纤维降低木纤维的空隙，增大木纤维的密度，利用蒙脱土/二氧化锆纳米复合粒子与马来酸酐接枝偶联剂制备出一种高性能的高密度纤维板。

随着人们对环保理念的日益提升，零醛添加超薄高密度纤维板虽不断开发，但迄今为止，市场未见适合工业化的技术方案。CN109605535A中使用无醛的单宁、木质素和淀粉胶粘剂制造出1.5mm超薄高密度纤维板，但传统的生物质胶粘剂强度低、易腐败，因此在批次生产上也存在技术障碍。

以聚氨酯胶为无醛胶粘剂制备普通纤维板已成熟应用，但超薄高密度纤维板的生产过程中往往因为板坯强度不高造成输送困难而难以工业化连续生产。由于聚氨酯胶施胶纤维的堆积密度是脲胶纤维的一半，且纤维之间无初粘性，以极其蓬松的状态铺装堆积，相对脲醛树脂，难以达到一定的预压厚度。

生产过程中，超薄板线速最高可达200m/min，在高速传输过程中，预压机开档处由于预压网带的迅速提起，对纤维板坯产生瞬时向上的力。异氰酸酯胶施胶纤维本身无初强度，预压过后板坯表面依旧较为松散，异氰酸酯胶施胶纤维的反弹较脲胶纤维也比较大，在力的作用下可能被迅速带起发生断裂。预压板坯在板坯传输接口处也会由于缺乏初强度而发生断裂，而一旦发生断裂就会造成喷蒸口或热压机进口纤维堆积，进而停机影响生产。此外，由于传输速度较快，接口处的阻力将会被放大，对板坯产生一个较大的冲击力，这对纤维的紧致性有一个较高的要求，常规的异氰酸酯胶施胶纤维势必很难通过此接口处。

因此，制备零醛添加超薄高密度纤维板势必在保证粘接强度的基础上，增加板坯初强度，才能保证其工业化批量生产。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种聚氨酯脲分散体，及其与多异氰酸酯形成的胶黏剂组合料，通过组合料的形式在纤维板中施加，制备零醛添加超薄高密度纤维板。

本发明的胶黏剂组合料以多异氰酸酯为主粘合剂，在热压阶段与水反应形成聚脲形成强粘接力，同时利用其热压前(预压阶段)丰富的N＝C＝O基团与聚氨酯脲分散体中的活泼氢形成多重氢键作用，可以在超低聚氨酯脲分散体添加量下保证在热压前具有一定的粘接性，即在低成本增加下实现板坯的高初强度，保证纤维板坯可以顺利的进入热压阶段。

为了实现以上目的，达到以上结果，本发明采用的技术方案如下：

本发明的第一个方面，首先提供一种聚氨酯脲分散体，其由包括以下反应物反应得到：

a)至少一种聚脲多元醇，其具有≥500且≤3000g/mol的数均分子量Mn，≥1.5且≤4的羟基官能度和含有离子基团、潜离子基团和非离子基团中的一种或多种亲水化合物；