專利名稱：不脫水刨花板用脲醛樹脂及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種脲醛樹脂及其制備方法，具體涉及一種不脫水刨花板用脲醛樹脂 膠黏劑，屬于人造板膠黏劑領域。
背景技術：
刨花板是一種用木材或非木材植物原料制成刨花，然后施加膠黏劑后壓制而成的 人造板材，其生產所用的膠黏劑為脲醛樹脂膠黏劑。刨花板作為人造板中的一類板材，雖然 它的物理力學性能和外觀質量不如膠合板和纖維板，但由于價格低廉，在人造板市場中有 著不可替代的作用。另據(jù)資料統(tǒng)計，2008年刨花板產量達到1142. 43萬立方米，據(jù)此測算， 2008年刨花板用脲醛膠約為1 萬噸。一般來說，刨花板用脲醛膠需脫水，脫水量占樹脂 總重量的2218%，其存在如下不足1、脫水膠生產周期長、浪費電、汽等能源；2、生產成本 高；3、性能差；4、脫出來的廢水含有甲醛等有害物質，污染環(huán)境。中國專利CN92108447. 1公開了一種不脫水高粘度貯存穩(wěn)定的脲醛膠縮聚工 藝，所涉及的方法雖然粘度高，但初粘性并不好，同時工藝操作比較復雜。中國專利 CN94109486. 3公開了一種三聚氰胺脲醛樹脂不脫水膠及其生產方法，所涉及的方法只適 合于棉桿刨花板，反應摩爾比高，導致最終游離甲醛含量高，三聚氰胺用量為尿素用量的 2-5%，生產成本高。中國專利CN101003610A公開了一種用高濃度甲醛生產脲醛樹脂的制 備方法，與低濃度甲醛(37% )生產脲醛樹脂相比，利用高濃度甲醛生產的脲醛樹脂生產的 人造板，其各項物理力學性能均顯著提高，同時甲醛釋放量顯著降低，在保證人造板各項物 理力學性能的條件下，可降低膠耗。但是高濃度甲醛在常溫下容易聚合，不易儲存，難以作 為商品銷售，而只能采用醛膠一體化的模式操作，這對于大型人造板企業(yè)來說是一個理想 的選擇，但由于投資費用和操作成本的增加是廣大中小型人造板企業(yè)所無法接受的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足之處，提供一種用于刨花板生產的脲醛樹 脂技術。本發(fā)明的脲醛樹脂技術不需要脫水即可用于刨花板的生產，一方面解決了廢水排 放，污染環(huán)境的問題；另一方面大大降低了刨花板的生產成本，同時適用于大中小型各類刨 花板廠。本發(fā)明是通過以下技術方案來解決這些問題的一種脲醛樹脂，包括以下重量份的組分甲醛水溶液150-250份、尿素120-170份、 聚乙烯醇0-2份、助劑1-10份、增量劑3-20份。優(yōu)選，所述脲醛樹脂包括以下重量份的組分甲醛水溶液200份，尿素150-170份， 聚乙烯醇0-1份，助劑1. 5-5份，增量劑10-20份。其中，甲醛水溶液可采用工業(yè)甲醛水溶液，其濃度為37%。所述助劑由銨鹽、多羥基化合物和緩沖劑構成。所述助劑各組份的量為銨鹽5-50重量份，多羥基化合物5-30重量份，緩沖劑20-90重量份。所述銨鹽選自氯化銨、硫酸銨、硝酸銨和磷酸銨的中的一種或它們的混合物，優(yōu) 選，所述銨鹽為氯化銨。所述多羥基化合物選自硬脂酸、鄰羥基苯甲酸、2-羥基丙醇酸、2-羥基丙酸、蔗 糖、己六醇、2，3_ 二羥基丁二酸中的一種或它們的混合物，優(yōu)選，所述多羥基化合物為蔗糖。所述緩沖劑選自尿素、三聚氰胺、烏洛托品、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、硼砂、碳酸 鈉、碳酸氫鈉中的一種或兩者以上的混合物，優(yōu)選，所述緩沖劑為烏洛托品。所述增量劑由高分子化合物和填充劑組成。其中，所述高分子化合物為5-50重量份，所述填充劑為50-95重量份；所述高分子化合物選自聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素鈉、脫脂蛋白、大豆 分離蛋白、玉米淀粉和木薯淀粉中的一種或它們的混合物，優(yōu)選，所述高分子化合物為聚乙烯醇。所述填充劑選自氯化鈣、氯化鎂、氯化鈉、二氧化硅、二氧化鈦、碳酸鈣、氧化鎂、膨 潤土和凹凸棒土中的一種或它們的混合物。本發(fā)明還提供了一種所述脲醛樹脂的制備方法，其特征在于，以尿素分三次或四 次加入的方式將所述組分混合，依次在弱堿性、弱酸性介質和中性介質中進行。所述脲醛樹脂的制備方法具體包括以下步驟1)在反應釜中依次加入甲醛水溶液、聚乙烯醇和增量劑；2)用氫氧化鈉水溶液調pH至7. 0-9. 5，加入第一批尿素，然后升溫到80_95°C下反 應60-90分鐘；3)用酸的水溶液調pH至6-8，優(yōu)選6. 5-7. 2，加入第二批尿素，反應30_40分鐘；4)加入助劑并用酸的水溶液調pH至4-6，優(yōu)選4. 0-4. 6，反應至粘度為涂_4杯 28-35s ；5)用氫氧化鈉水溶液調pH至6-7，優(yōu)選6. 0-6. 5，加入第三批尿素，反應至粘度為 涂-4 杯;35-45s ；6)用氫氧化鈉水溶液調pH至7. 0-7. 5，降溫至70士5°C，加入第四批尿素，保溫 10-20分鐘；7)降溫至40°C以下出料。其中，第一至第四次加入的尿素量分別為尿素總重量的40-50%、4-7%、7-24%、 12-49%。調pH所用的酸選自硫酸、鹽酸、磷酸、甲酸中的一種或它們的混合物。本發(fā)明還提供了所述脲醛樹脂在制備刨花板中的應用。本發(fā)明脲醛樹脂的優(yōu)點是1、-采用本發(fā)明脲醛樹脂生產刨花板時，在樹脂合成過程中不需要進行真空脫水 處理，因此沒有廢水產生，縮短了生產周期，降低了燃料和動力消耗。2、與脫水脲醛樹脂相比，本發(fā)明脲醛樹脂的單位生產成本降低10%，用本發(fā)明脲 醛樹脂生產刨花板，在保證人造板的各項物理力學性能的前提下，可不增加膠耗，也不影響 正常的生產效率，大大降低了生產成本。3、本發(fā)明脲醛樹脂適用于大中小型各類刨花板廠。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明，應該理解的是，這些實施例僅用于例證 的目的，決不限制本發(fā)明的保護范圍。實施例1脲醛樹脂1的制備原料配方
權利要求
1.一種脲醛樹脂，其特征在于，包括以下重量份的組分甲醛水溶液150-250份、尿素 120-170份、聚乙烯醇0-2份、助劑1-10份、增量劑3-20份。
2.如權利要求1所述的脲醛樹脂，其特征在于，包括以下重量份的組分甲醛水溶液 200份，尿素150-170份，聚乙烯醇0-1份，助劑1. 5-5份，增量劑10-20份。
3.如權利要求1或2所述的脲醛樹脂，其特征在于，所述助劑由銨鹽、多羥基化合物和 緩沖劑構成。
4.如權利要求3所述的脲醛樹脂，其特征在于，所述助劑各組份的量為銨鹽5-50重 量份，多羥基化合物5-30重量份，緩沖劑20-90重量份；所述銨鹽選自氯化銨、硫酸銨、硝酸銨和磷酸銨的中的一種或它們的混合物，優(yōu)選，所 述銨鹽為氯化銨；所述多羥基化合物選自硬脂酸、鄰羥基苯甲酸、2-羥基丙醇酸、2-羥基丙酸、蔗糖、己 六醇、2，3-二羥基丁二酸中的一種或它們的混合物，優(yōu)選，所述多羥基化合物為蔗糖；所述緩沖劑選自尿素、三聚氰胺、烏洛托品、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、硼砂、碳酸鈉、碳 酸氫鈉中的一種或兩者以上的混合物，優(yōu)選，所述緩沖劑為烏洛托品。
5.如權利要求1或2所述的脲醛樹脂，其特征在于，所述增量劑由高分子化合物和填充 劑組成。
6.如權利要求5所述的脲醛樹脂，其特征在于，所述高分子化合物為5-50重量份，所述 填充劑為50-95重量份；所述高分子化合物選自聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素鈉、脫脂蛋白、大豆分離 蛋白、玉米淀粉和木薯淀粉中的一種或它們的混合物，優(yōu)選，所述高分子化合物為聚乙烯所述填充劑選自氯化鈣、氯化鎂、氯化鈉、二氧化硅、二氧化鈦、碳酸鈣、氧化鎂、膨潤土 和凹凸棒土中的一種或它們的混合物。
7.—種以上權利要求所述脲醛樹脂的制備方法，其特征在于，以尿素分三次或四次加 入的方式將所述組分混合，依次在弱堿性、弱酸性介質和中性介質中進行。
8.如權利要求7所述的脲醛樹脂的制備方法，其特征在于，包括以下步驟1)在反應釜中依次加入甲醛水溶液、聚乙烯醇和增量劑；2)用氫氧化鈉水溶液調pH至7.0-9. 5，加入第一批尿素，然后升溫到80-95°C下反應 60-90分鐘；3)用酸的水溶液調pH至6-8，優(yōu)選6.5-7. 2，加入第二批尿素，反應30-40分鐘；4)加入助劑并用酸的水溶液調pH至4-6，優(yōu)選4.0-4. 6，反應至粘度為涂_4杯 28-35s ；5)用氫氧化鈉水溶液調pH至6-7，優(yōu)選6.0-6. 5，加入第三批尿素，反應至粘度為 涂-4 杯 35-45s ；6)用氫氧化鈉水溶液調pH至7.0-7. 5，降溫至70士5°C，加入第四批尿素，保溫10-20 分鐘；7)降溫至40°C以下出料。
9.如權利要求7或8所述的脲醛樹脂的制備方法，其特征在于，第一至第四次加入的 尿素量分別為尿素總重量的40-50%、4-7%、7-24%、12-49% ；調pH所用的酸選自硫酸、鹽酸、磷酸、甲酸中的一種或它們的混合物。
10.權利要求1-6所述的脲醛樹脂在制備刨花板中的應用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種脲醛樹脂及其制備方法。本發(fā)明的脲醛樹脂包括以下組分甲醛水溶液200份、尿素120-170份、聚乙烯醇0-2份、助劑1-10份、增量劑3-20份，其中，甲醛水溶液的濃度為37％，在制備過程中，尿素分三次或四次加入，反應依次在弱堿性、弱酸性介質和中性介質中進行，同時在脲醛樹脂的合成中添加助劑和增量劑。本發(fā)明的脲醛樹脂不需要脫水即可用于刨花板的生產，解決了廢水排放，污染環(huán)境的問題，而且大大降低了刨花板的生產成本，適用大中小型各類刨花板企業(yè)。
文檔編號C08G12/12GK102086295SQ20101021978
公開日2011年6月8日 申請日期2010年6月28日 優(yōu)先權日2010年6月28日
發(fā)明者劉波, 王然, 雷得定 申請人:永港偉方(北京)科技股份有限公司