[发明专利]一种木材粘合剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属粘合剂技术领域，涉及一种木材粘合剂，特别是一种无机-有机硅改性非甲醛氨基树脂木材粘合剂。

背景技术

脲醛树脂属氨基树脂，是一种大量应用于木材人造板的粘合剂。但脲醛树脂胶粘剂会释放甲醛，污染环境、危害人体健康。为解决其污染问题，一般采用如下解决方法，a.采用低醛/脲摩尔比的脲醛树脂。在合成脲醛树脂时，适当降低原料的甲醛与尿素的摩尔比，可在一定程度上降低树脂和人造板的游离醛含量；b.加入甲醛捕捉剂。这些捕捉剂在一定条件下能与甲醛产生化学反应生成另一种稳定的新物质并稳定地吸收甲醛；c.改进人造板的制板工艺。选择合理的制板工艺，严格控制热压温度、热压时间、施胶量和人造板的含水率等技术参数。d.对人造板进行后期处理。主要是进行熏氨工艺，即将人造板成品置于氨气氛围中，让板内的游离醛与氨气进行化学反应，生成无危害性的六次甲基四胺(CH₂)₆N₄。

上述a、b方法存在许多难以克服的缺点，如物理力学性能下降，粘合剂成本提高、贮存期缩短，热压时间增长；c方法降醛效果有限；d方法降醛效果刚处理完时尚可，但经过一段时间后，游离甲醛释放量会反弹上升。

采用非甲醛粘合剂或者无机硅酸盐改性粘合剂的应用，也能够有效降低粘合剂的挥发性甲醛污染。一件公开号为CN 101591520A的中国专利申请中，公开公开了一种秸秆板用无醛水性双组份胶粘剂，A组分为固体，有聚乙烯醇、羧甲基纤维素、硅酸钠组成，B组分为二苯基甲烷异氰酸酯溶液，使用时先将A组分用热水溶解，再将两组分按2∶1~10∶1比例混合，该胶成本较低，约是脲醛树脂的1.5~2倍。中国专利200610005143.7公开了一种以异氰酸酯为主要原料的木材粘合剂，其优点在于渗透性小，粘合力高。但上述粘合剂普遍存在的缺点是，应用时操作不方便，成本仍然较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种粘合强度高、耐水性好且无甲醛危害的木材粘合剂合成方法。

本发明所述木材粘合剂，其组分按质量百分比包括：醛基化合物41~60、氨基化合物22~45、无机硅化合物2~4、有机硅化合物0.2~0.5、聚乙烯醇化合物0.8~1.5、酸化合物0.2~1、十二烷基苯磺酸钠0.1~0.3、水5~32。

所述醛基化合物中组分的含量包括重量百分比≥95%的正丁醛、或者≥40%的乙二醛或者醛化度≥80%的双醛淀粉中的一种或多种混合使用。

所述聚乙烯醇化合物采用水解度75~99%、聚合度500~2500的聚乙烯醇和乙酰乙酰化聚乙烯醇中的一种或两种混合使用；乙酰乙酰化聚乙烯醇使用乙酰乙酰化程度为0.8~12%的产品。

所述氨基化合物为三聚氰胺、双氰胺和尿素中的一种或多种混合使用。

所述无机硅化合物采用硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂、硅酸锂钾中的一种或多种混合使用；除固体外，还包括采用水玻璃等这些无机硅化合物的水溶液产品；所述有机硅化合物采用甲基三乙氧基硅烷[CH₃Si(OCH₂CH₃)₃]和3-氨基丙基三乙氧基硅烷[NH₂CH₂CH₂CH₂Si(OC₂H₅)₃]中的一种或两种同时使用。

所述酸化合物采用有机酸如甲酸、乙酸、柠檬酸等，或无机酸如硫酸、盐酸、磷酸等的一种或多种混合使用。

各原料组分的较佳配比条件按为：醛基化合物和氨基化合物的醛基与氨基的摩尔比为0.95~1.10；无机硅化合物3~4 %(w/w)、有机硅化合物0.3~0.4%(w/w)、聚乙烯醇化合物0.8~1.2%(w/w)、十二烷基苯磺酸钠0.1~0.2%(w/w)；产品最终pH值=7.0~7.5。