[发明专利]低甲醛残余量改性脲醛树脂胶黏剂的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于改性脲醛树脂胶黏剂的领域，并涉及到这种改性脲醛树脂胶黏剂的生产方法。

背景技术

脲醛树脂或改性脲醛树脂胶黏剂是我国木材工业用量最大的胶黏剂，占木材加工业胶黏剂总消耗量的60％多，占人造板用胶量的90％左右。脲醛树脂胶黏剂具有诸多优点，如较高的胶接强度、高的耐冷水性能、固化迅速快、与水混溶性好,易调制合适的黏度和浓度等，经过三聚氰胺、苯酚或间苯二酚、丙烯酸酪共聚物、异氰酸酪、聚乙烯醇或木质素等改性后的脲醛树脂明显提高耐水性和粘结强度但脲醛树脂或改性脲醛树脂的生产原料之一是甲醛，因此，采用脲醛树脂或改性脲醛树脂作为胶黏剂的人造板均不可避免的释放甲醛。

甲醛有毒，脲醛树脂中游离的甲醛含量偏高，对人体健康极为不利。长期处在甲醛浓度大于10mg/ m³，就会致癌，因此如何降低脲醛树脂胶黏剂中甲醛的释放量一直是人们研究的课题。近10多年我国的研究者在通过改良胶黏剂配方、合成工艺、加入甲醛捕捉、加入聚乙烯醇、三聚氰胺、苯酚改性剂改性等方法降低游离甲醛含量以及探索如何实现无甲醛的新型工艺方面进行了大量的工作，取得了长足的进展。

授权公告号为CN202925841U公开了一种采用无醛胶合的单一材种基材的植物油饰面木质地板，其基材层由含若干单板层以及设于两两单板层间的胶黏剂层构成，胶黏剂层所用胶黏剂为生物基大豆蛋白胶，该发明木质地板的甲醛含量为零，对人体的健康无伤害而且环保无污染。但是该胶黏剂存在着耐水性差、初黏力小、黏接强度低、固化速度慢、防霉防腐性差等缺点。

因此，在克脲环境污染的基础上，随着人们对人造板要求的提高，为获得各项性能指标更好的人造板，对胶黏剂提出了更高要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种改性脲醛树脂的生产方法，通过在制胶工艺过程中加入分阶段加入三聚氰胺、氧化淀粉以及有机硅乳液改性剂，使得改性后的脲醛树脂胶黏剂的耐水性和胶黏强度等各项性能得以提高而且能够减低甲醛的残余量。

所述的氧化淀粉是改性玉米淀粉，所述的有机硅乳液是由二甲基硅油、十八烷基三甲基氯化铵和水按质量比10:1:3在转盘式混合机作用下混合而成。

将淀粉在碱性体系中进行氧化，玉米淀粉中的羟基极易被氧化成羧基而羧基可以与羟甲基、氨基、亚氨基和甲醛发生反应，利用氧化后所形成的羧基与脲醛树脂中的羟甲基发生反应，来提高脲醛树脂的胶接强度;同时氧化淀粉中的羧基还可以与脲醛树脂中未反应完全的甲醛发生反应，降低脲醛树脂中游离甲醛的含量，也可以间接的降低胶合板的甲醛释放量。

降低甲醛的释放量，提高脲醛树脂的性能，从改进制胶工艺开始，通过对制胶工艺的改进，使原料中的甲醛几乎或完全反应，就可以降低甲醛的残余量，而且通过改进还能进一步提高脲醛树脂的耐水性和黏接强度等性能。该制胶工艺采用一次性加入甲醛，分三次加入尿素 、加入改性剂以及在反应后期加入填充剂豆粉的方法，控制反应速率，一步步进行，避免凝胶现象的产生，促进甲醛的完全反应。多次加入尿素，每次加入的尿素与甲醛的聚合反应速率和条件都不一样，可分成反应初期、反应中期和反应后期三个阶段

反应初期：在反应釜中一次性加入甲醛溶液，将温度从常温升高至45～50℃，用 10％的NaOH溶液调节pH值为7.8～8.3，加入甲醛溶液重量0.5％～0.6％的三聚氰胺，三聚氰胺主要起到改性脲醛树脂的作用，可以提高脲醛树脂的耐水性和粘结强度，加入量越多，提高脲醛树脂的耐水性和粘结强度作用越明显，但加入量越多成本也越高所以加入量适宜即可。加入甲醛溶液重量9％～14％的尿素，在40～50分钟内加完，在45℃下反应36～40分钟。反应初期由于第一次加入尿素的量少，聚合单体的有效浓度低，聚合反应的速率也低，同时反应温度低，聚合反应比较温和，反应液的粘度增加平缓，聚合物的分子量比较均匀。

反应中期 ：反应初期阶段结束，用10％的甲酸溶液调节反应液的pH值为4.5～5.0，加入甲醛溶液重量20％～25％的尿素，35～45min内加完，再加入甲醛重量8％～10％的氧化淀粉，氧化淀粉能够提高脲醛树脂的耐水性和粘结强度，而且氧化淀粉能与脲醛树脂中游离的甲醛结合，从而有效的降低体系的游离甲醛的含量，升高反应液的温度至110～120℃，保温反应120min。反应初期消耗了部分甲醛单体，并且随着反应的进行反应液的粘度增加，因此，为了提高反应液的流动性，需要提高反应温度，由于此阶段甲醛浓度已有所降低，因此可以加入更多的尿素。