一種具有膠合與阻燃雙重功能的化學劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有膠合與阻燃雙重功能的化學劑及其制備方法，該化學劑主要由以下按重量份配比的原料制成：尿素1.0，雙氰胺0.45—4.2，質(zhì)量濃度為37%的甲醛3.6—16.3，質(zhì)量濃度為85%的磷酸0.4—2.1，磷酸氫二銨2.75—9.0。本發(fā)明產(chǎn)品同時具有膠合與阻燃功能，并與當前木材人造板生產(chǎn)中普遍使用的脲醛樹脂膠黏劑具有相容性。在木材人造板生產(chǎn)中，它可以完全替代膠黏劑，也可以直接添加到調(diào)制好的膠液中部分替代膠黏劑，因此用它來生產(chǎn)阻燃型木材人造板，使用方便，節(jié)省成本。此外，由于這種膠合與阻燃雙重功能化學劑具有膠黏作用，其抗流失性好，因而具有持久的阻燃效果。
【專利說明】一種具有膠合與阻燃雙重功能的化學劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于木材人造板生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種具有膠合與阻燃雙重功能的化學劑及其制備方法。
技術(shù)背景
[0002]木材人造板通常是用膠黏劑將細小的木材單元膠合而成的板狀材料，廣泛應(yīng)用于建筑裝飾裝修和室內(nèi)家具制造。木材具有天然的易燃燒性，對于細小的木材單元更是如此，所以木材人造板的使用場合存在一定的火災(zāi)隱患，這就給木材人造板提出了阻燃的要求。但目前尚未見有同時具有膠合與阻燃功能的化學劑應(yīng)用于木材人造板生產(chǎn)工藝中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有膠合與阻燃雙重功能的化學劑及其制備方法，應(yīng)用于木材人造板生產(chǎn)可以同時起到膠粘劑和阻燃劑的作用。
[0004]本發(fā)明以如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題:
[0005]本發(fā)明一種膠合與阻燃雙重功能化學劑，它主要由以下按重量配比的原料制備而成:尿素1.0，雙氰胺0.45—4.2，質(zhì)量濃度為37%的甲醛3.6—16.3，質(zhì)量濃度為85%的磷酸 0.4—2.1，磷酸氫二銨 2.75—9.00
[0006]本發(fā)明一種具有膠合與阻燃雙重功能的化學劑的制備方法如下:
[0007]主要原料按重量份配比是:尿素1.0，雙氰胺0.45—4.2，質(zhì)量濃度為37%的甲醛
3.6—16.3，質(zhì)量濃度為8 5%的磷酸0.4—2.1，磷酸氫二銨2.75—9.0 ;制備工藝:
[0008]第一步,用氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)甲醒液至pH=8 — 9 ；
[0009]第二步，緩慢加熱甲醛液使升溫至80— 90°C，緩慢加入尿素與雙氰銨的均勻混合物，保溫并不斷攪拌，直至完全溶解；
[0010]第三步，冷卻降溫至50— 70°C，緩慢加入磷酸氫二銨，保溫并不斷攪拌，直至完全溶解；
[0011]第四步，冷卻降溫至35°C以下，緩慢加入磷酸，攪拌均勻后成為清亮的液體，即獲得具有膠合與阻燃雙重功能的化學劑的液態(tài)產(chǎn)品。
[0012]在制備工藝的第四步中，加入磷酸之前最好是降溫至20?35°C。
[0013]在制備工藝的第四步之后，可以將液態(tài)產(chǎn)品采用噴霧干燥的方法將產(chǎn)品制成顆粒，再粉碎至100-250目，即獲得具有膠合與阻燃雙重功能的化學劑的粉末狀固態(tài)產(chǎn)品。
[0014]本發(fā)明的有益效果:
[0015]本發(fā)明產(chǎn)品同時具有膠合與阻燃功能，并與當前木材人造板生產(chǎn)中普遍使用的脲醛樹脂膠黏劑具有相容性。在木材人造板生產(chǎn)中，它可以完全替代膠黏劑，也可以直接添加到調(diào)制好的膠液中部分替代膠黏劑。因此用它來生產(chǎn)阻燃型木材人造板，使用方便，節(jié)省成本。此外，由于這種膠合與阻燃雙重功能化學劑具有膠黏作用，其抗流失性好，因而具有持久的阻燃效果?！揪唧w實施方式】
[0016]本發(fā)明具有膠合與阻燃雙重功能的化學劑的制備方法，它所用的主要原料按重量份配比是:尿素1.0，雙氰胺0.45—4.2，質(zhì)量濃度為37%的甲醛3.6—16.3，質(zhì)量濃度為85%的磷酸0.4—2.1，磷酸氫二銨2.75—9.0 ；
[0017]制備工藝包括如下步驟:
[0018]第一步,用氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)甲醒液至pH=8_9 ；
[0019]第二步，緩慢加熱甲醛液使升溫至80— 90°C，緩慢加入尿素與雙氰胺的均勻混合物，保溫并不斷攪拌至完全溶解；
[0020]第三步，冷卻降溫至50— 70°C，緩慢加入磷酸氫二銨，保溫并不斷攪拌至完全溶解；
[0021]第四步:冷卻降溫至35°C以下，緩慢加入磷酸，攪拌均勻后成為清亮的液體，這就是膠合與阻燃雙重功能化學劑的液態(tài)產(chǎn)品，可以直接用于阻燃木材人造板生產(chǎn)，同時起到膠合與阻燃的作用。
[0022]為了便于保存和運輸，本發(fā)明還可以將上述得到的液態(tài)產(chǎn)品采用噴霧干燥的方法將產(chǎn)品制成顆粒，再經(jīng)粉碎至100-250目即獲得膠合與阻燃雙重功能化學劑的粉末狀固態(tài)產(chǎn)品。使用時，用50°C以上的溫水最好是50°C?60°C溶解后可以配制成不同固體含量的液齊U，用于阻燃木材人造板生產(chǎn)，同時起到膠合與阻燃的作用。
[0023]下面通過實施例來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0024]實施例1 [0025]①稱取原料:磷酸90g,甲醒600g,尿素56g,雙氰胺233g和磷酸氫二銨500g。
[0026]②把甲醛加入2000ml四口燒瓶，并裝上攪拌器、溫度計和冷凝管，用質(zhì)量濃度為30%的NaOH水溶液調(diào)節(jié)甲醛液的pH值為8。
[0027]③以1°C /min的升溫速度加熱甲醛液至80°C，加入尿素與雙氰胺混合物，不斷攪拌條件下保溫反應(yīng)30分鐘。
[0028]④冷卻降溫至55°C，緩慢加入磷酸氫二銨，不斷攪拌條件下保溫反應(yīng)30分鐘。
[0029]⑤冷卻降溫至30°C，緩慢加入磷酸，攪拌5分鐘后出料，獲得具有膠合與阻燃雙重功能的化學劑的液態(tài)產(chǎn)品1470g，其固體含量為51.2%。
[0030]⑥采用噴霧方法將此液體添加到含水率為4-6%的木材纖維原料中(添加量為化學劑固體質(zhì)量:絕干木材纖維質(zhì)量=12:88)，攪拌均勻后將混合物料鋪成板坯，然后將板坯保持在壓力為2.5MPa、溫度為170°C的條件下固化12分鐘，獲得一種纖維板材。
[0031]⑦分別按照GB/T5454-1997和GB/T11718-2009測定該板材的氧指數(shù)(OI)和內(nèi)結(jié)合強度(IB)，結(jié)果為0I=32、IB=0.56。這說明該板材的阻燃性能達到難燃級別，內(nèi)結(jié)合強度達到國家標準要求。
[0032]實施例2
[0033]①稱取原料:磷酸76g，甲醛600g，尿素37g，雙氰胺155g和磷酸氫二銨300g。
[0034]②把甲醛加入2000ml四口燒瓶，并裝上攪拌器、溫度計和冷凝管，用質(zhì)量濃度為30%的NaOH水溶液調(diào)節(jié)甲醛液的pH值為9。
[0035]③以1°C /min的升溫速度加熱甲醛液至90°C，加入尿素與雙氰胺混合物，不斷攪拌條件下保溫反應(yīng)30分鐘。
[0036]④冷卻降溫至60°C，緩慢加入磷酸氫二銨，不斷攪拌條件下保溫反應(yīng)30分鐘。
[0037]⑤冷卻降溫至20°C，緩慢加入磷酸，攪拌5分鐘后出料，得到一種清亮的液體。
[0038]⑥用噴霧干燥機將上述液體蒸發(fā)干燥成為顆粒狀物體，再用粉碎機將這種顆粒狀物體粉碎到100-250目，即獲得具有膠合與阻燃雙重功能的化學劑固態(tài)產(chǎn)品607g，呈白色粉末狀，密封后置于干燥環(huán)境中可長期保存。
[0039]⑦用300g60°C的溫水溶解后獲得固含量為67.0%的膠合與阻燃雙重功能化學劑的液劑907g。
[0040]⑧采用噴霧方法將此液劑添加到含水率為4-6%的木材纖維原料中(添加量為化學劑固體質(zhì)量:絕干木材纖維質(zhì)量=16:84)，攪拌均勻后將混合物料鋪成板坯，然后將板坯保持在壓力為2.5MPa、溫度為170°C的條件下固化12分鐘，獲得一種纖維板材。
[0041]⑨分別按照GB/T5454-1997和GB/T11718-2009測定該板材的氧指數(shù)(OI)和內(nèi)結(jié)合強度(IB)，結(jié)果為0I=36、IB=0.59。這說明該板材的阻燃性能達到難燃級別，內(nèi)結(jié)合強度達到國家標準要求。
[0042]實施例3
[0043]①稱取原料:磷酸70g，甲醛600g，尿素167g，雙氰胺80g和磷酸氫二銨460g。
[0044]②把甲醛加入2000ml四口燒瓶，并裝上攪拌器、溫度計和冷凝管，用質(zhì)量濃度為30%的NaOH水溶液調(diào)節(jié)甲醛液的pH值為8.5。
[0045]③以1°C /min 的升溫速度加熱甲醛液至85°C，加入尿素與雙氰胺混合物，不斷攪拌條件下保溫反應(yīng)30分鐘。
[0046]④冷卻降溫至70°C，緩慢加入磷酸氫二銨，不斷攪拌條件下保溫反應(yīng)30分鐘。
[0047]⑤冷卻降溫至25°C，緩慢加入磷酸，攪拌5分鐘后出料，獲得具有膠合與阻燃雙重功能的化學劑的液態(tài)產(chǎn)品1370g，其固體含量為52.4%。
[0048]⑥采用噴霧方法將此液體添加到含水率為4-6%的木材纖維原料中(添加量為化學劑固體質(zhì)量:絕干木材纖維質(zhì)量=14:86)，攪拌均勻后將混合物料鋪成板坯，然后將板坯保持在壓力為2.5MPa、溫度為170°C的條件下固化12分鐘，獲得一種纖維板材。
[0049]⑦分別按照GB/T5454-1997和GB/T11718-2009測定該板材的氧指數(shù)(OI)和內(nèi)結(jié)合強度(IB)，結(jié)果為0I=34、IB=0.58。這說明該板材的阻燃性能達到難燃級別，內(nèi)結(jié)合強度達到國家標準要求。
【權(quán)利要求】
1.一種具有膠合與阻燃雙重功能的化學劑，其特征在于，它主要由以下按重量份配比的原料制成: 尿素1.0，雙氰胺0.45—4.2，質(zhì)量濃度為37%的甲醛3.6—16.3，質(zhì)量濃度為85%的磷酸 0.4—2.1，磷酸氫二銨 2.75—9.00
2.一種具有膠合與阻燃雙重功能的化學劑的制備方法，其特征在于， 主要原料按重量份配比是:尿素1.0，雙氰胺0.45—4.2，質(zhì)量濃度為37%的甲醛3.6—16.3，質(zhì)量濃度為85%的磷酸0.4—2.1，磷酸氫二銨2.75—9.0 ； 制備工藝: 第一步，用氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)甲醛液至pH=8 — 9 ； 第二步，緩慢加熱甲醛液使升溫至80—90°C，緩慢加入尿素與雙氰銨的均勻混合物，保溫并不斷攪拌， 直至完全溶解； 第三步，冷卻降溫至50— 70°C，緩慢加入磷酸氫二銨，保溫并不斷攪拌，直至完全溶解； 第四步，冷卻降溫至35°C以下，緩慢加入磷酸，攪拌均勻后成為清亮的液體，即獲得具有膠合與阻燃雙重功能的化學劑的液態(tài)產(chǎn)品。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述具有膠合與阻燃雙重功能的化學劑的制備方法，其特征在于，在制備工藝的第四步中，加入磷酸之前降溫至20?35°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述具有膠合與阻燃雙重功能的化學劑的制備方法，其特征在于，在制備工藝的第四步之后，將液態(tài)產(chǎn)品采用噴霧干燥的方法將產(chǎn)品制成顆粒，再粉碎至100-250目，即獲得具有膠合與阻燃雙重功能的化學劑的粉末狀固態(tài)產(chǎn)品。
【文檔編號】C09J161/24GK103436207SQ201310317952
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月26日
【發(fā)明者】羅建舉, 葛浙東 申請人:廣西大學