多層膠合板用脲醛樹脂用填料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種膠合板填料，具體地說(shuō)是一種用于制備膠合板的多層膠合板用脲 醛樹脂用填料及其制備方法，屬于膠合板填料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人民生活水平的提高和建筑、裝飾裝修、包裝等行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，我國(guó)人 造板產(chǎn)量迅速增長(zhǎng)。人造板總產(chǎn)量、膠合板產(chǎn)量、家具產(chǎn)量、木質(zhì)地板產(chǎn)量連續(xù)多年位居世 界首位。2013年，我國(guó)人造板總產(chǎn)量2. 72億m3,約占世界總產(chǎn)量的50%。按每噸膠粘劑平 均生產(chǎn)9m3人造板計(jì)算，2013年我國(guó)木材膠粘劑消耗量約3000萬(wàn)噸（固體含量50%)，其中 脲醛樹脂及其改性產(chǎn)品占膠粘劑總產(chǎn)量的80%以上，占主導(dǎo)地位。其中約有1000萬(wàn)噸用于 膠合板生產(chǎn)，每年消耗面粉填料約3000萬(wàn)噸，在現(xiàn)在糧食資源緊缺的情況下，這是一個(gè)巨 大的浪費(fèi)。
[0003] 其中常用的填料主要有：①淀粉類(如面粉、淀粉、高粱粉和木薯粉等)。這類填料 具有吸水作用，可防止膠液過(guò)度滲透至單板中造成缺膠而影響膠接質(zhì)量，還可以增加初粘 性，是一種比較常用的填料。②蛋白質(zhì)類(如豆粉和血粉等)。這類填料因含有蛋白質(zhì)，并能 與樹脂中的游離甲醛作用，故分子間易產(chǎn)生交聯(lián)，生成不可逆產(chǎn)物(蛋白質(zhì)凝膠）；另外，血 粉可提高膠粘劑的耐水性和膠接強(qiáng)度，豆粉可延長(zhǎng)膠粘劑的適用期。因此，這是一類非常好 的填料，但是價(jià)格昂貴。③纖維素類(如樹皮粉、花生殼粉、木粉和水解玉米芯粉等)。由于 這類填料大多含有木素一類的多酚化合物，因此可以與甲醛反應(yīng)生成共聚物，具有提高膠 接質(zhì)量的作用，但是此類填料黏度小(木質(zhì)素類黏度過(guò)大)，施膠性能差、預(yù)壓性能差。④礦 石類(如石英粉、白堊土粉、瓷粉和膨潤(rùn)土等)。這類填料的特點(diǎn)是來(lái)源廣、成本低，但通常密 度較大，當(dāng)膠液濃度較小時(shí)易發(fā)生沉淀現(xiàn)象，粘度小、預(yù)壓性差。綜上所述，上述措施雖然能 夠替代脲醛樹脂用面發(fā)，但存在較多問(wèn)題，或由于生產(chǎn)成本過(guò)高等原因而無(wú)法推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種多層膠合板用脲醛樹脂用填料及其制備方 法，采用煤矸石粉與高粱棉柏粉為原料，添加增稠劑、增強(qiáng)劑和其他功能性助劑，制備脲醛 樹脂用填料以替代面粉，并可增加其制備膠合板的耐水膠接性能、降低甲醛釋放量，可有效 利用工業(yè)副產(chǎn)物代替面粉填料，節(jié)約資源，成本低，工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備要求低，操作便利，產(chǎn)品 性能好。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案為： 一種多層膠合板用脲醛樹脂用填料，由以下重量份的原料制備而成： 煤矸石粉40-60重量份、棉柏粉40-60重量份、增強(qiáng)劑1-3重量份、增稠劑4-8重量份、 酸性劑8-12重量份。
[0006] 其中，所述增稠劑為羥丙基甲基纖維素或者羥乙基纖維素乙基醚中一種；所述增 強(qiáng)劑為異氰尿酸三縮水甘油酯；所述酸性劑為鈦白工業(yè)副產(chǎn)物硫酸亞鐵。
[0007] 其中增強(qiáng)劑的制備方法為：將lmol異氰尿酸置于四口燒瓶中恒溫至60°C，加入 1%四氯化錫和〇. 〇5mol的氫氧化鈉，后緩慢滴入4mol的環(huán)氧氯丙烷單體在90-100°C反應(yīng) 5小時(shí)，后降溫至50°C，加入0. 15mol氫氧化鈉，攪拌20分鐘，中和多余的堿，減壓蒸餾殘余 環(huán)氧氯丙烷，在乙醇中精制出本發(fā)明用增強(qiáng)劑。
[0008] 其中，所述棉柏粉為100目；所述煤矸石粉為300目。
[0009] -種上述多層膠合板用脲醛樹脂用填料的制備方法，包括以下步驟： (1)將棉柏磨粉至1〇〇目得到棉柏粉，在反應(yīng)釜中加入棉柏粉30重量份和70重量份 的水，后加入氫氧化鈉3重量份和尿素6重量份，攪拌20分鐘，升溫至80攝氏度繼續(xù)攪拌 1小時(shí)降溫干燥，烘干后磨制為300目粉末； 2)將煤矸石磨制為300目得到煤矸石粉，然后與步驟（1)中制備的粉末、增強(qiáng)劑、酸性 劑、增稠劑混合攪拌均勻，得到產(chǎn)品。
[0010] 所述增強(qiáng)劑的制備方法為：將lrnol異氰尿酸置于四口燒瓶中恒溫至60°C，加入 1%四氯化錫和〇. 〇5mol的氫氧化鈉，后緩慢滴入4mol的環(huán)氧氯丙烷單體在90-100°C反應(yīng) 5小時(shí)，后降溫至50°C，加入0. 15mol氫氧化鈉，攪拌20分鐘，中和多余的堿，減壓蒸餾殘余 環(huán)氧氯丙烷，在乙醇中精制出本發(fā)明用增強(qiáng)劑。
[0011] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于： 1) 本發(fā)明方法中以無(wú)機(jī)填料和棉柏為主要原料配合少量助劑制備脲醛樹脂填料，成本 低，可有效利用工業(yè)副產(chǎn)物代替面粉填料，節(jié)約資源； 2) 本發(fā)明方法中填料可有效增強(qiáng)脲醛樹脂膠粘劑強(qiáng)度、降低甲醛釋放量、增加預(yù)壓性 能； 3) 本發(fā)明填料制備工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備要求低，操作便利。
[0012] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用 于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0014] 除非另有說(shuō)明，本發(fā)明中所采用的百分?jǐn)?shù)均為重量百分?jǐn)?shù)。
[0015] 實(shí)施例1 一種多層膠合板用脲醛樹脂用填料，原料配比見下表1 : 表1填料原料配比
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多層膠合板用脲醛樹脂用填料，其特征在于，由以下重量份的原料制備而成： 煤矸石粉40-60重量份、棉柏粉40-60重量份、增強(qiáng)劑1-3重量份、增稠劑4-8重量份、酸性 劑8-12重量份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層膠合板用脲醛樹脂用填料，其特征在于：所述增稠 劑為羥丙基甲基纖維素或者羥乙基纖維素乙基醚中一種；所述增強(qiáng)劑為異氰尿酸三縮水甘 油酯；所述酸性劑為鈦白工業(yè)副產(chǎn)物硫酸亞鐵。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高耐水脲醛樹脂用填料，其特征在于：所述增強(qiáng)劑 的制備方法為：將Imol異氰尿酸置于四口燒瓶中恒溫至60°C，加入1%四氯化錫和0. 05mol 的氫氧化鈉，后緩慢滴入4mol的環(huán)氧氯丙烷單體在90-100°C反應(yīng)5小時(shí)，后降溫至50°C， 加入0. 15mol氫氧化鈉，攪拌20分鐘，中和多余的堿，減壓蒸餾殘余環(huán)氧氯丙烷，在乙醇中 精制出本發(fā)明用增強(qiáng)劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層膠合板用脲醛樹脂用填料，其特征在于：所述棉柏 粉為100目；所述煤矸石粉為300目。
5. -種如權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的一種多層膠合板用脲醛樹脂用填料的制備方 法，其特征在于，包括以下步驟： (1)將棉柏磨粉至100目得到棉柏粉，在反應(yīng)釜中加入棉柏粉30重量份和70重量份 的水，后加入氫氧化鈉3重量份和尿素6重量份，攪拌20分鐘，升溫至80攝氏度繼續(xù)攪拌 1小時(shí)降溫干燥，烘干后磨制為300目粉末； 2)將煤矸石磨制為300目得到煤矸石粉，然后與步驟（1)中制備的粉末、增強(qiáng)劑、酸性 劑、增稠劑混合攪拌均勻，得到產(chǎn)品。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多層膠合板用脲醛樹脂用填料及其制備方法，由煤矸石粉40-60重量份、棉粕粉40-60重量份、增強(qiáng)劑1-3重量份、增稠劑4-8重量份、酸性劑8-12重量份制備而成，在反應(yīng)釜中加入棉粕粉30重量份和70重量份的水，后加入氫氧化鈉3重量份和尿素6重量份，攪拌20分鐘，升溫至80攝氏度繼續(xù)攪拌1小時(shí)降溫干燥，烘干后磨制為300目粉末；與煤矸石粉、增強(qiáng)劑、酸性劑、增稠劑混合攪拌均勻，得到產(chǎn)品；本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：可有效利用工業(yè)副產(chǎn)物代替面粉填料，節(jié)約資源，成本低，工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備要求低，操作便利，產(chǎn)品性能好。
【IPC分類】C09J11-08, C09J11-06, C09J11-04
【公開號(hào)】CN104762026
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510134867
【發(fā)明人】高強(qiáng), 李建章, 李曉娜, 周文瑞, 張偉, 陳惠
【申請(qǐng)人】北京林業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年3月26日