[发明专利]一种无甲醛水性粘合剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子有机合成技术领域，具体的说是一种无甲醛水性粘合剂及其制备方法。

背景技术

粘合剂是最重要的辅助材料之一，在包装作业中应用极为广泛。粘合剂是具有粘性的物质，借助其粘性能将两种分离的材料连接在一起。粘合剂的种类很多。脲醛树脂是我国人造板生产的主要胶种，占人造板用胶量90％以上，但是按常规生产方法生产的脲醛树脂游离甲醛含量高，不符合环保要求。

双丙酮丙烯酰胺蒸馏残液是双丙酮丙烯酰胺生产过程中蒸馏后的废液，其成分是含有氨基的高分子化合物，如果直接排放会对当地地表环境造成污染；采取焚烧的方法会产生大量的氮氧化物，对大气的污染非常严重；当前采取的方法为深层掩埋，为此需要消耗较多的资金，一直以来很大程度的限制着双丙酮丙烯酰胺企业的发展。当前，社会越来越重视企业废气和废水对环境所造成的污染问题，基于各类化工产品副产物的处理问题被广泛关注。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种低成本、高环保的无甲醛水性粘合剂及其制备方法。

本发明的技术方案是：一种无甲醛水性粘合剂，其特征是，在脲醛树脂成品中或脲醛树脂生产过程中加入双丙酮丙烯酰胺蒸馏残液，使双丙酮丙烯酰胺蒸馏残液中的氨基与脲醛树脂中的游离甲醛反应，消除脲醛树脂中的游离甲醛；所述双丙酮丙烯酰胺蒸馏残液加入量为脲醛树脂质量的5-10％。

本发明所述双丙酮丙烯酰胺蒸馏残液为双丙酮丙烯酰胺生产过程中蒸馏后的废液，其组分及其重量份为：双丙酮丙烯酰胺4～6，胺类副产物8～12，双丙酮丙烯酰胺聚合物82～87，其他杂质0-5。

所述胺类副产物为双丙酮丙烯酰胺生产过程中生成的各种胺类化合物；所述双丙酮丙烯酰胺聚合物为生产过程中生成的聚合物。

制备方法1：取成品脲醛树脂，加入冰醋酸调节pH值为4.5-5.5，然后加入双丙酮丙烯酰胺蒸馏残液，搅匀，将混合液升温至40℃搅拌30min后，加入质量百分浓度为10％的NaOH调pH值为7.5-8.0，然后包装、出料。

制备方法2：将质量百分浓度为36-38％的甲醛水溶液置于反应容器中，用质量百分浓度为10％的盐酸调节pH值至1～3，加热升温至30～35℃，在搅拌条件下缓慢加入第一批尿素；将温度加热至40℃，加入双丙酮丙烯酰胺蒸馏残液，搅拌反应30～35min；用六次甲基四胺溶液调节体系pH值为5～6，加入剩余的尿素，反应温度控制在45～50℃保温反应35-45min；然后用质量百分浓度为10％的NaOH溶液调节体系pH值至7.5-8.0，降温至40℃，出料，即得无甲醛水性粘合剂；所述甲醛水溶液与尿素的质量比为1000∶400～550；所述第一批尿素加入量为尿素总量的55％-60％。

制备方法3：将质量百分浓度为36-38％的甲醛水溶液置于反应容器中，加入甲醛水溶液质量5％的质量百分浓度为25％的氨水，在搅拌条件下用质量百分浓度为10％的NaOH调节PH值为8；然后加热升温至65-75℃，缓慢加入第一批尿素，搅拌反应30-45min后，将反应温度升至90℃；保温30min，待反应粘度稳定后降温至85℃，并用甲酸调pH值为4.5-5.5；保持温度在80-90℃，加入剩余的尿素和双丙酮丙烯酰胺蒸馏残液；当胶液滴入清水中呈白色雾状且不散开后，用质量百分浓度为10％的NaOH调节pH为7.5-8.0，继续反应20min；然后降温至40℃，出料即得无甲醛水性粘合剂；所述甲醛水溶液与尿素的质量比为1000∶400～550；所述第一批尿素加入量为尿素总量的55％-60％。

制备方法4：将质量百分浓度为36-38％的甲醛水溶液置于反应容器中，在搅拌条件下缓慢加入尿素；用质量百分浓度为10％的NaOH调节pH值为7-8；缓慢加热至85℃，保温反应50min后，加入双丙酮丙烯酰胺蒸馏残液总量的40-60％；再保温10min，用酸(稀盐酸或冰醋酸)调节pH值为6；当反应液的粘度达到工艺要求后，迅速调节pH值为7.5-8.0，再加入剩余的双丙酮丙烯酰胺蒸馏残液，继续保温搅拌20min，降温、出料，即得无甲醛水性粘合剂；所述甲醛水溶液与尿素的质量比为1000∶400～550。