一種改性脲醛樹脂膠粘劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改性脲醛樹脂膠粘劑及其制備方法，屬于脲醛樹脂膠粘劑【技術(shù)領(lǐng)域】。由以下重量份數(shù)的原料制成：乙二醛10-200份、尿素10-100份和三聚氰胺0-50份。方法為：將乙二醛的pH調(diào)整為3.0-10.0；將尿素、三聚氰胺和第一批前述的乙二醛投入到反應(yīng)釜中進行反應(yīng)，溫度在60±20℃下反應(yīng)10-50min，第一批乙二醛：尿素與三聚氰胺的總量的摩爾比為0.8-2:1；將所得混合物與第二批乙二醛在上述溫度下反應(yīng)0.2-8h，降溫出料。該改性脲醛樹脂膠粘劑儲存穩(wěn)定性好、初粘度較低，制備工藝簡單，并且采用特定的固化劑固化后的耐水性、膠合強度均有顯著提高。其中甲醛釋放量可低于0.02-0.1mg/L。
【專利說明】一種改性脲醛樹脂膠粘劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于脲醛樹脂膠粘劑【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種改性脲醛樹脂膠粘劑及其制備方法，尤其涉及一種配合申請?zhí)枮?01410494312.2 (發(fā)明名稱為一種改性脲醛樹脂膠用固化劑及其制備方法)提供的固化劑使用的改性脲醛樹脂膠粘劑。

【背景技術(shù)】
[0002]脲醛樹脂是以尿素和甲醛為原料在催化劑的作用下反應(yīng)縮合而成，然后再在固化劑作用下生成不溶、不融的交聯(lián)樹脂。由于它的固化速度快，成本較低和原料易得等優(yōu)點廣泛應(yīng)用于木材和建筑行業(yè)，作為木材膠粘劑它特別適用于膠合板，細工木板和纖維板等產(chǎn)品的加工。但是，隨著人們對健康意識的提高以及脲醛樹脂應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，其所帶來的問題也越來越突出，如耐水性差，游離甲醛含量高等問題嚴重制約了脲醛樹脂的發(fā)展。降低甲醛含量的研究將有助于推動木材工業(yè)的進步，有助于解決人造板帶來的室內(nèi)空氣重的甲醛超標問題。
[0003]專利CN1527853A公開了一種三聚氰胺脲醛樹脂的制備方法，它主要是通過使用較高含量的甲醛來提高三聚氰胺改性脲醛樹脂產(chǎn)品的粘合強度和加快三聚氰胺樹脂產(chǎn)品的制備速度，同時通過使用較高含量的三聚氰胺來提高三聚氰胺脲醛樹脂產(chǎn)品的耐水性和進一步提高三聚氰胺樹脂產(chǎn)品的強度。然而使用上述方法制得的三聚氰胺脲醛樹脂的游離甲醛含量均高于0.5%。使用這種較高游離甲醛含量的三聚氰胺脲醛樹脂膠粘劑作為木材膠粘劑主要組分時，無疑會導(dǎo)致木材較高的甲醛釋放量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的之一在于提供一種完全不使用甲醛為原材料的脲醛樹脂膠粘劑，該改性脲醛樹脂膠粘劑的特征在于使用難揮發(fā)、低毒的乙二醛完全替代甲醛合成了一種新型的改性脲醛醛樹脂，然后在特定的固化劑(申請?zhí)枮?01410494312.2)的作用下生成體型的交聯(lián)樹脂。本發(fā)明的目的之二在于提供了前述改性脲醛樹脂膠粘劑的制備方法，制備工藝簡單。所述技術(shù)方案如下:
一方面，本發(fā)明實施例提供了一種改性脲醛樹脂膠粘劑，由以下重量份數(shù)的原料制成:乙二醛(水溶液，常見的商品濃度即可，具體可以為質(zhì)量分數(shù)40%的水溶液)10-200份、尿素10-100份和三聚氰胺0-50份。
[0005]優(yōu)選地，本發(fā)明實施例提供的改性脲醛樹脂膠粘劑，由以下重量份數(shù)的原料制成:乙二醛100-200份、尿素15-70份和三聚氰胺0-35份。
[0006]另一方面，本發(fā)明實施例還提供了前述改性脲醛樹脂膠粘劑的制備方法，包括以下步驟:
(I)取反應(yīng)所需量的乙二醛，投入到反應(yīng)器中，攪拌，調(diào)節(jié)其PH為3.0-10.0。
[0007](2)將尿素、三聚氰胺和第一批步驟(I)得到的乙二醛投入到反應(yīng)釜中進行反應(yīng)，溫度在60±20°C下反應(yīng)10min-50min，其中，第一批乙二醛:(尿素與三聚氰胺的總摩爾量)的摩爾比為0.8-2:1，即第一批乙二醛的摩爾量是尿素的摩爾量與三聚氰胺的摩爾量之和的0.8-2倍。
[0008](3)將步驟(2)所得混合物與第二批步驟(I)得到的乙二醛(即剩余的乙二醛，最好能保證反應(yīng)產(chǎn)物的PH為6.0-8.0 ;優(yōu)選地，為了控制分子結(jié)構(gòu)，可以在步驟(2)中加入部分尿素和三聚氰胺，而在步驟(3)中加入剩余的尿素、三聚氰胺和乙二醛，有利于后期的固化交聯(lián))在上述溫度(60±20°C)下進行反應(yīng)，反應(yīng)時間0.2h-8h，降溫出料即得到成品。
[0009]其中，在本發(fā)明實施例的步驟(I)中采用無機堿用于調(diào)節(jié)乙二醛的pH。具體地，無機堿包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水等中的一種或幾種。
[0010]優(yōu)選地，在本發(fā)明實施例的步驟(2)中，反應(yīng)溫度為50_70°C。當然，在步驟(3)中的優(yōu)選溫度為50-70°C。
[0011]綜上，本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，所制得的改性脲醛樹脂膠粘劑儲存穩(wěn)定性好、初粘度較低，制備工藝簡單，并且固化(采用申請?zhí)枮?01410494312.2公開的固化劑)后的耐水性、膠合強度均有顯著提高。其中，與前述特定的固化劑配合使用其甲醛釋放量可低于0.02-0.lmg/L,比Etl級甲醛釋放量還要低一個數(shù)量級。其綜合性能良好，符合環(huán)保要求。

【具體實施方式】
[0012]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明作進一步地詳細描述。
[0013]實施例1
實施例1提供的改性脲醛樹脂配方組成(重量份數(shù)):110份乙二醛(質(zhì)量分數(shù)40%)、15份尿素、12份三聚氰胺。其制備方法包括如下步驟:
(I)按原料組成配比稱取原料組分，將乙二醛投入到攪拌釜中，邊攪拌便加入質(zhì)量分數(shù)為5%的氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)體系的pH為6.0-7.0。
[0014](2)往反應(yīng)釜中加入15份尿素、12份三聚氰胺和60份步驟(I)調(diào)過pH的乙二醛溶液，在60°C下反應(yīng)30min。
[0015](3)往上述的反應(yīng)釜中加入剩余的步驟(I)調(diào)過pH的乙二醛溶液，并且升溫至70 °C反應(yīng)4個小時。
[0016](4)反應(yīng)完成后冷卻至40°C以下，出料，即得改性脲醛樹脂。
[0017]本實施例中制得的脲醛樹脂儲存穩(wěn)定性好，顏色較淺，粘度合適。經(jīng)特定的固化劑固化后耐水性和膠合強度均顯著提高，其中游離甲醛釋放量為0.05mg/L,遠低于Etl級甲醛釋放量水平。綜合性能優(yōu)良，完全符合環(huán)保和使用要求。
[0018]實施例2
實施例2提供的改性脲醛樹脂配方組成(重量份數(shù)):170份乙二醛(質(zhì)量分數(shù)40%)、60份尿素。其制備方法包括如下步驟:
(I)按原料組成配比稱取原料組分，將乙二醛投入到攪拌釜中，邊攪拌便加入氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)體系的PH為5.0-6.0。
[0019](2)往反應(yīng)釜中加入60份尿素和140份步驟(I)調(diào)過pH的乙二醛溶液，在65°C下反應(yīng)30min。
[0020](3)往上述的反應(yīng)釜中加入剩余的步驟(I)調(diào)過pH的乙二醛溶液，并且升溫至70°C反應(yīng)3個小時。
[0021](4)反應(yīng)完成后冷卻至40°C以，出料，即得改性脲醛樹脂。
[0022]本實施例中制得的脲醛樹脂粘度合適、儲存穩(wěn)定性好、顏色較淺。經(jīng)特定的固化劑固化后耐水性和膠合強度均顯著提高，其中游離甲醛釋放量為0.07mg/L,遠低于Etl級甲醛釋放量水平。綜合性能優(yōu)良，完全符合環(huán)保和使用要求。
[0023]實施例3
實施例3提供的改性脲醛樹脂配方組成(重量份數(shù)):200份乙二醛(質(zhì)量分數(shù)40%)、38份尿素、30份三聚氰胺。其制備方法包括如下步驟:
(I)按原料組成配比稱取原料組分，將乙二醛投入到攪拌釜中，邊攪拌便加入氫氧化鉀溶液，調(diào)節(jié)體系的PH為3.0-5.0。
[0024](2)往反應(yīng)釜中加入38份尿素、20份三聚氰胺和120份步驟⑴調(diào)過pH的乙二醛溶液，在65 °C下反應(yīng)30min。
[0025](3)往上述的反應(yīng)釜中加入剩余的尿素和三聚氰胺和步驟(I)調(diào)過pH的乙二醛溶液，并且升溫至70°C反應(yīng)四個小時。
[0026](4)反應(yīng)完成后冷卻至40°C以下，出料，即得改性脲醛樹脂。
[0027]本實施例中制得的脲醛樹脂儲存穩(wěn)定性好，顏色合適。經(jīng)特定的固化劑固化后耐水性和膠合強度均顯著提高，其中游離甲醛釋放量為0.04mg/L,遠低于Etl級甲醛釋放量水平。綜合性能優(yōu)良，完全符合環(huán)保和使用要求。
[0028]實施例4
實施例4提供的改性脲醛樹脂配方組成(重量份數(shù)):170份乙二醛(質(zhì)量分數(shù)40%)、25份尿素、40份三聚氰胺。其制備方法包括如下步驟:
(I)按原料組成配比稱取原料組分，將乙二醛投入到攪拌釜中，邊攪拌便加入氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)體系的PH為7.0-8.0。
[0029](2)往反應(yīng)釜中加入25份尿素、40份三聚氰胺和120份步驟⑴調(diào)過pH的乙二醒溶液，在60°C下反應(yīng)30min。
[0030](3)往上述的反應(yīng)釜中加入剩余的步驟(I)調(diào)過pH的乙二醛溶液，并且升溫至70°C反應(yīng)四個小時。
[0031](4)反應(yīng)完成后冷卻至40°C以下，出料，即得改性脲醛樹脂。
[0032]本實施例中制得的脲醛樹脂儲存穩(wěn)定性好，顏色合適。經(jīng)特定的固化劑固化后耐水性和膠合強度均顯著提高，其中游離甲醛釋放量為0.04mg/L,遠低于Etl級甲醛釋放量水平。綜合性能優(yōu)良，完全符合環(huán)保和使用要求。
[0033]實施例5
實施例5提供的改性脲醛樹脂配方組成(重量份數(shù)):170份乙二醛(質(zhì)量分數(shù)40%)、25份尿素、40份三聚氰胺。其制備方法包括如下步驟:
(I)按原料組成配比稱取原料組分，將乙二醛投入到攪拌釜中，邊攪拌便加入氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)體系的PH為7.0-8.0。
[0034](2)往反應(yīng)釜中加入15份尿素、24份三聚氰胺和90份步驟⑴調(diào)過pH的乙二醛溶液，在60°C下反應(yīng)30min。
[0035](3)往上述的反應(yīng)釜中加入剩余的尿素、三聚氰胺和步驟(I)調(diào)過pH的乙二醛溶液，攪拌反應(yīng)半個小時后，升溫至70 V反應(yīng)三個小時。
[0036](4)反應(yīng)完成后冷卻至40°C以下，出料，即得改性脲醛樹脂。
[0037]本實施例中制得的脲醛樹脂儲存穩(wěn)定性好，顏色合適。經(jīng)特定的固化劑固化后耐水性和膠合強度均顯著提高，其中游離甲醛釋放量為0.03mg/L,遠低于Etl級甲醛釋放量水平。綜合性能優(yōu)良，完全符合環(huán)保和使用要求。
[0038]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種改性脲醛樹脂膠粘劑，其特征在于，由以下重量份數(shù)的原料制成:乙二醛10-200份、尿素10-100份和三聚氰胺0-50份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性脲醛樹脂膠粘劑，其特征在于，由以下重量份數(shù)的原料制成:乙二醛100-200份、尿素15-70份和三聚氰胺0-35份。
3.如權(quán)利要求1或2所述的改性脲醛樹脂膠粘劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)取反應(yīng)所需量的乙二醛，投入到反應(yīng)器中，攪拌，調(diào)節(jié)其PH為3.0-10.0 ； (2)將尿素、三聚氰胺和第一批步驟(I)得到的乙二醛投入到反應(yīng)釜中進行反應(yīng)，溫度在60±20°C下反應(yīng)10min-50min，其中，第一批乙二醛:尿素與三聚氰胺的總量的摩爾比為0.8-2:1 ； (3)將所得混合物與第二批乙二醛在上述溫度下進行反應(yīng)，反應(yīng)時間0.2h-8h，降溫出料即得到成品。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，在步驟(I)中采用無機堿調(diào)節(jié)pH。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述無機堿包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利求3所述的制備方法，其特征在于，在步驟⑵中，所述反應(yīng)溫度為50-70。。。
【文檔編號】C09J161/30GK104311767SQ201410527911
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月10日
【發(fā)明者】雷景新, 尹國平, 胡凱, 周擁軍, 高峻, 楊亮 申請人:湖北省宏源藥業(yè)科技股份有限公司