乙二醛改性尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種用乙二醛改性尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠及其制備方法，屬于尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠制作技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠是一種性質(zhì)優(yōu)良木材膠粘劑，用它制作的板材膠合強(qiáng)度大、其耐水性、耐熱性比脲醛樹脂膠好，是木材工業(yè)最常用的膠種，刨花板、膠合板、中密度纖維板、高密度纖維板、細(xì)木工板等木質(zhì)人造板的生產(chǎn)過程中都要用到它。單純的脲醛樹脂膠目前幾乎不使用，其原因是現(xiàn)在對產(chǎn)品的環(huán)保要求比較高，用低摩爾比的脲醛樹脂膠所生產(chǎn)的產(chǎn)品環(huán)保性能較好，但產(chǎn)品的強(qiáng)度差，用稍高摩爾比的脲醛樹脂膠所生產(chǎn)的產(chǎn)品強(qiáng)度好，但產(chǎn)品環(huán)保性能達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。因此，嚴(yán)格來說目前木材工業(yè)所用的用量最大的膠種就是尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠；但是，它也有不足之處，它的環(huán)保性能并不十分理想，膠層較脆，膠合木質(zhì)原料時膠合強(qiáng)度較大，膠合其他材料時膠合性能差，因此，它的膠合范圍受到一定限制。如何進(jìn)一步提高該膠種的環(huán)保性能，擴(kuò)大它的膠合范圍是尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠需要研究改進(jìn)的重要方面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出的是一種用乙二醛改性尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠及其制備方法，其目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述缺陷，所生產(chǎn)出的乙二醛改性尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠符合國家二類膠標(biāo)準(zhǔn)，膠合范圍廣，環(huán)保性能又好，以取代現(xiàn)有的尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案:用乙二醛改性尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠，其各組分占總重量的百分比:尿素0.55-38.6wt%，三聚氰胺0-34.9t%，重量濃度37%工業(yè)甲醛40-62.4wt%,乙二醛5.9-10.2wt%，重量濃度40%甲酸適量(調(diào)節(jié)pH值用)，重量濃度20%燒堿溶液適量(調(diào)節(jié)pH值用)，余量溶劑，所制得的乙二醛改性尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠的固含量為45-60wt%，用涂4杯(25°C )測定的粘度為12-30秒。
[0005]用乙二醛改性尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠的制備方法，包含以下步驟:
I)開動攪拌器，將重量濃度37%甲醛、乙二醛放入反應(yīng)燒瓶中，用重量濃度為20%的燒堿溶液調(diào)節(jié)至堿性，加人尿素、三聚氰胺、使之在85°C — 90°C的溫度下反應(yīng)0.5至I小時，再用重量濃度為40%的甲酸調(diào)節(jié)至中性或弱酸性，在85°C — 90°C的溫度下反應(yīng)至一定粘度，再用重量濃度為20%的燒堿溶液調(diào)節(jié)至弱堿性，冷卻至40°C以下出料(根據(jù)產(chǎn)品固含量的要求，冷卻之前有時要有脫水工序)，即為用乙二醛改性尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠，該樹脂膠的固含量為45-60wt%，以涂4杯(25°C )測定的粘度為:12-30秒。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):用乙二醛改性尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠和目前市場上銷售的尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠相比，它的膠合范圍廣，膠合強(qiáng)度大可以制成木質(zhì)纖維板和玻纖布的復(fù)合板，即把玻纖布浸漬本發(fā)明的乙二醛改性尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠之后，低溫烘干去除水分，把它放在木質(zhì)纖維板的正面和背面，在135-140Γ溫度和一定的壓力下壓制數(shù)分鐘(壓制時間由板厚度而定)后，即為木質(zhì)纖維玻纖復(fù)合板，該復(fù)合板的抗彎強(qiáng)度，彈性模量都比同厚度的木質(zhì)纖維板大得多，用目前市場上銷售的尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠是不能把玻纖布和木質(zhì)纖維板膠合的。
[0007]另外，本發(fā)明的用乙二醛改性尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠可以把稻草碎料膠合成稻草板。
【具體實(shí)施方式】
[0008]實(shí)施例1:乙二醛改性尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠的制作方法:
按以下組分重量稱取各組分物(重量單位克或公斤):尿素200克，重量濃度37%工業(yè)甲醛400克，乙二醛40克，水40克。把定量甲醛400克、乙二醛40克加入反應(yīng)瓶中，用重量濃度為20%的燒堿溶液調(diào)節(jié)至堿性，加尿素150克，控制在0.5小時內(nèi)升溫到90°C，使之在90°(:溫度下反應(yīng)0.5小時，再用重量濃度為40%的甲酸調(diào)節(jié)至弱酸性，在90°C溫度下反應(yīng)至一定粘度，再用重量濃度為20%的燒堿溶液調(diào)節(jié)至弱堿性，加剩余尿素，攪拌10分鐘后，真空脫水0.5小時后，加水40克，冷卻至40°C以下出料，即為乙二醛改性尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠，該樹脂膠的固含量為60wt%，以涂4杯(25°C )測定的粘度為30.0秒。
[0009]用它壓制稻草碎料板(溫度:150_155°C，單位壓力:2Mpa，時間:70秒/毫米板胚厚)，其平均內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度0.35Mpa，甲醛釋放量1.30毫克/升(用干燥器法測定)，達(dá)到El級標(biāo)準(zhǔn)。
[0010]實(shí)施例2:乙二醛改性尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠的制作方法:
按以下組分重量稱取各組分物(重量單位克或公斤):尿素226.8克，重量濃度37%工業(yè)甲醛300克，乙二醛60克。把定量甲醛300克、乙二醛60克加入反應(yīng)瓶中，用重量濃度為20%的燒堿溶液調(diào)節(jié)至堿性，加尿素113.4克，控制在0.5小時內(nèi)升溫到90°C，使之在90°C溫度下反應(yīng)0.5小時，再用重量濃度為40%的甲酸調(diào)節(jié)至弱酸性，在90°C溫度下反應(yīng)至一定粘度，再用重量濃度為20%的燒堿溶液調(diào)節(jié)至pH6.0-6.5，加尿素55克，反應(yīng)10分鐘，再用重量濃度為20%的燒堿溶液調(diào)節(jié)至pH8.0-8.5，再加剩余尿素，繼續(xù)反應(yīng)10分鐘后，冷卻至40°C以下出料，即為乙二醛改性尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠，該樹脂膠的固含量為51.5wt%，以涂4杯(25°C )測定的粘度為25.3秒。
[0011]用該樹脂膠壓制楊木中密度纖維板其內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度達(dá)到0.65MPa，甲醛釋放量
0.45毫克/升(用干燥器法測定)，達(dá)到EO級標(biāo)準(zhǔn)。
[0012]實(shí)施例3:乙二醛改性尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠的制作方法:
按以下組分重量稱取各組分物(重量單位克或公斤):尿素5.0克，重量濃度37%工業(yè)甲醛371.9克，三聚氰胺317.9克，乙二醛55.0克，乙醇60.6克，水100.0克。把定量甲醛371.9克、乙二醛55.0克加入反應(yīng)瓶中，用重量濃度為20%的燒堿溶液調(diào)節(jié)至堿性，加尿素5.0克，三聚氰胺317.9克控制在0.5小時內(nèi)升溫到85°C，使之在85°C溫度下反應(yīng)至一定粘度，再用重量濃度為20%的燒堿溶液調(diào)節(jié)至pH9.0-9.5，冷卻至75°C后，加水100.0克和乙醇60.6克，攪拌10分鐘后，冷卻至40°C以下出料，即為乙二醛改性尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠，該樹脂膠的固含量為45.0wt%，以涂4杯(25°C)測定的粘度為12.0秒。用該膠浸漬玻纖布后低溫烘干，除去水份，把它放在木質(zhì)纖維板的正面和背面，在135-140°C溫度和一定的壓力(1.2MPa)下壓制數(shù)分鐘后(時間由板厚度而定，90秒/毫米厚)即為木質(zhì)纖維玻纖復(fù)合板，該復(fù)合板的抗彎強(qiáng)度(36MPa)彈性模量(4100 MPa)都比同厚度的木質(zhì)纖維板大得多，用目前市場上銷售的尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠是不能把玻纖布和木質(zhì)纖維板膠合成復(fù)合板的。
[0013]實(shí)施例4:乙二醛改性尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠的制作方法:
按以下組分重量稱取各組分物(重量單位克或公斤):尿素315.0克，重量濃度37%工業(yè)甲醛630.0克，乙二醛60.0克，三聚氰胺5克。把定量甲醛630.0克、乙二醛60克加入反應(yīng)瓶中，用重量濃度為20%的燒堿溶液調(diào)節(jié)至堿性，加尿素235.0克，控制在0.5小時內(nèi)升溫到90°C，使之在90°C溫度下反應(yīng)0.5小時，再用重量濃度為40%的甲酸調(diào)節(jié)至弱酸性，在90°C溫度下反應(yīng)至一定粘度，再用重量濃度為20%的燒堿溶液調(diào)節(jié)至弱堿性，加三聚氰胺5克和剩余尿素，在80°C _75°C脫水反應(yīng)20分鐘后，冷卻至40°C以下出料，即為乙二醛改性尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠，該樹脂膠的固含量為53.1wt%，以涂4杯(25°C )測定的粘度為20.8秒。
[0014]用該膠壓制楊木膠合板，其平均膠合強(qiáng)度1.20MPa (按二類膠合板標(biāo)準(zhǔn)測定)甲醛釋放量1.35毫克/升(用干燥器法測定)，達(dá)到El級標(biāo)準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.乙二醛改性尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠，其特征是各組分占總重量的百分比:尿素0.55-38.6wt%，三聚氰胺0-34.9wt%，重量濃度37%工業(yè)甲醛40-62.4wt%，乙二醛5.9-10.2wt%，重量濃度40%甲酸適量(用以調(diào)節(jié)pH值)，重量濃度20%燒堿溶液適量(用以調(diào)節(jié)PH值)，余量溶劑，所制得的乙二醛改性尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠的固含量為45-60wt%，以涂4 #(250C )測定的粘度為12-30秒。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙二醛改性尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠，其特征是所述尿素為工業(yè)尿素。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙二醛改性尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠，其特征是所述三聚氰胺為工業(yè)三聚氰胺。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙二醛改性尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠，其特征是所述乙二醛為工業(yè)乙二醛。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙二醛改性尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠，其特征是所述溶劑是水或工業(yè)乙醇。6.如權(quán)利要求1的乙二醛改性尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠的制備方法，其特征是該方法包括如下工藝步驟: 1)將工業(yè)甲醛、乙二醛加入反應(yīng)容器即三口燒瓶或反應(yīng)鍋中； 2)開動攪拌器，用重量濃度20%燒堿溶液將其調(diào)成堿性； 3)升溫至85°C— 90°C，反應(yīng)時間0.5 — I小時； 4)用重量濃度40%甲酸調(diào)成中性或酸性，反應(yīng)至規(guī)定粘度； 5)用重量濃度20%燒堿溶液中和至弱堿性，冷卻至40°C以下出料； 6)可根據(jù)產(chǎn)品固含量的要求，冷卻之前有時要有脫水工序，即為乙二醛改性尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠，該膠的固含量為45-60wt%，用涂4杯(25°C)測定的粘度為:12-30秒。
【專利摘要】本發(fā)明是用乙二醛改性尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠及其制備方法，各組分重量的百分比：尿素0.55-38.6wt％，三聚氰胺0-34.9wt%，重量濃度37％工業(yè)甲醛40-62.4wt％，乙二醛5.9-10.2wt%，重量濃度40％甲酸適量，重量濃度20％燒堿溶液適量，余量溶劑；制備方法，包括如下工藝步驟：1）把定量甲醛、乙二醛加入反應(yīng)容器(三口燒瓶或反應(yīng)鍋）中；2）開動攪拌器,用重量濃度20％的燒堿溶液將其調(diào)成堿性；3）升溫至一定溫度（85－90℃），反應(yīng)一定時間（0.5－1小時），再用酸調(diào)成中性或酸性，反應(yīng)至一定粘度，再用重量濃度20％的燒堿溶液中和至弱堿性，冷卻至40℃以下出料。優(yōu)點(diǎn)：膠合強(qiáng)度大，膠合范圍廣，膠中游離甲醛的含量極低、環(huán)保性能好，可取代現(xiàn)有傳統(tǒng)的尿素三聚氰胺甲醛樹脂膠。
【IPC分類】C08G12/40, C08G12/38
【公開號】CN105131224
【申請?zhí)枴緾N201510521547
【發(fā)明人】于紅衛(wèi), 劉啟明, 宋建平
【申請人】宋建平
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月24日