[发明专利]一种多层板用的单组份无醛胶黏剂及其应用

说明书

技术领域

本发明属于人造板生产技术领域。具体地涉及一种多层板用的单组份无醛胶黏剂及其应用。

背景技术

多层板也称胶合板，常用的有三合板、五合板等。胶合板能提高木材利用率，是节约木材的一个主要途径。传统多层板人造板用胶粘剂主要为脲醛胶(UF)，这类胶粘剂会释放对人体有害的甲醛。随着人们环保意识的提高，社会需要一种环境友好型无(低)甲醛释放的人造板来提高人们的健康和生活质量。

传统的合成树脂型水性高分子-异氰酸酯木材胶黏剂(简称API)，可以解决多层板在家居使用中甲醛超标的问题，一般使用API胶黏剂时需要复配异氰酸酯作固化剂。由于异氰酸酯基(-NCO)的化学性质非常活泼，极易与水和含活泼氢的物质反应。所以多数API胶黏剂在使用时需要现场配制，而且活性期短不能长时间储存，工艺操作性差。同时API胶黏剂的粘度不易调整，在单板施胶时容易产生施胶不匀的现象，这些都对多层板的生产工艺和产品质量造成影响。

本发明针对上述不足，提供一种多层板用的单组份无醛胶黏剂及无醛多层板的制备方法。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种多层板用的单组份无醛胶黏剂。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种多层板用的单组份无醛胶黏剂，该胶黏剂由以下质量份数的原料组成：

进一步，所述主胶黏剂为无醛胶,采用中国发明专利CN201010237295.6公开的无醛胶。

进一步，所述粘度调节剂为面粉、淀粉、羟甲基纤维素、羟甲基纤维素钠、羟乙基纤维素和羟乙基纤维素钠中的一种或多种。

进一步，所述防腐剂为苯甲酸钠、山梨酸钾、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯和对羟基苯甲酸丁酯中的一种或多种。

进一步，所述水性固化剂通过如下方法制备得到：

1)向含1mol游离异氰酸酯基的异氰酸酯溶液中分批加入0.16-0.22mol的阴离子型亲水扩链剂，然后在20-50℃下反应2-4h，得第一混合液；

2)向所述第一混合液中加入0.62-0.75mol的封闭剂，然后在20-40℃下反应1-2h，得第二混合液；

3)向所述第二混合液中加入400-800g的水和0.16-0.22mol的三乙胺，然后在20-50℃下反应1-2h；得第三混合液；

4)将所述第三混合液在高速搅拌下进行乳化，乳化后进行减压蒸馏得水性固化剂；

所述水性固化剂为水溶性的封闭异氰酸酯固化剂；

所述异氰酸酯溶液的质量分数为10-50％。

特别注意，本发明异氰酸酯溶液中游离异氰酸酯基(-NCO)与扩链剂和封闭剂中的羟基反应生成固化剂，游离异氰酸酯基的量决定扩链剂和封闭剂的使用量。

进一步，本发明在制备水性固化剂的过程中，采用所述封闭剂将异氰酸酯中的游离异氰酸酯基保护起来，使游离异氰酸酯基在常温下失去了反应活性；同时通过加入扩链剂引入了阴离子型亲水性基团，形成水性固化剂，进而提高了单组份无醛胶黏剂的储存稳定性。

本发明异氰酸酯溶液中游离异氰酸酯基与扩链剂中的羟基反应速度随温度变化较大，如果全部加入扩链剂反应会造成大量反应热不易扩散，引起局部温度升高过快，甚至产生凝胶，因此采用分批加入扩链剂的方式，控制反应速度。

异氰酸酯与扩链剂和封闭剂反应后的化合物中带有羧基，带有羧基的化合物与三乙胺反应生成盐，盐是可溶于水的，这样成盐的化合物就具有了水溶性。

进一步，步骤1)中，所述异氰酸酯为二苯甲烷二异氰酸酯、1.5-萘二异氰酸酯、四甲基二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二亚甲基苯基二异氰酸酯和多亚甲基多苯基多异氰酸酯中的一种或多种。

进一步，步骤1)中，所述阴离子型亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、1,2-丙二醇-3-磺酸钠、1,4-丁二醇-2-磺酸钠和乙二胺基乙磺酸钠中的一种或多种。

进一步，步骤2)中，所述封闭剂为丙酮肟、环己酮肟、丙二酸二乙酯、乙酰丙酮、丁酮肟、ξ-己内酰胺、氢氰酸、苯酚、2-羟基吡啶、3-羟基喹啉、8-羟基吡啶、2-吡啶酚、己内酰胺、乙酰乙酸乙酯、咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1，2,4-三唑和3,5-二甲基吡唑中的一种或多种。

所述异氰酸酯溶液中所用的有机溶剂为丙酮、乙酸乙酯、氯仿、丁酮或四氢呋喃。

所述的单组份无醛胶黏剂用于制备多层板。

进一步，所述多层板通过如下方法制备得到：

1)单板施胶