[发明专利]一种低甲醛释放脲醛树脂胶黏剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低甲醛释放脲醛树脂胶黏剂，包括由甲醛与尿素反应得到的脲醛树脂、脲醛树脂改性剂、纳米纤维素与添加剂聚乙烯醇，所述脲醛树脂胶黏剂中游离甲醛含量＜0.6％。本发明还相应提供了一种上述低甲醛释放脲醛树脂胶黏剂的制备方法及应用。本发明制得的脲醛树脂胶黏剂或胶合板中游离甲醛低，具有低的甲醛释放量。

技术领域

本发明属于胶黏剂领域，尤其涉及一种脲醛树脂胶黏剂及其制备方法。

背景技术

人造板生产制造过程中，胶黏剂是必不可少的成分。目前，脲醛树脂胶黏剂的使用量已经占据人造板用胶黏剂的90％，约占整个木材加工行业胶黏剂的60％以上。与酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂等人造板用胶黏剂相比，脲醛树脂胶黏剂具有成本低、固化速度快、工艺性能好、操作方便等优势。然而，与其它含醛类树脂胶黏剂一样，脲醛树脂也存在游离醛含量较高等致命缺陷。用这些含醛胶黏剂制备的人造板在使用过程中会逐渐释放甲醛，对人体造成严重危害。根据最新报道，我国各大城市中，有超过60％的新装修房室内空气甲醛含量严重超标，约为国家标准的3-10倍。因此，减少和消除人造板游离甲醛释放，营造健康安全的人居环境，是人造板加工行业面临的关键技术难题。

人造板、木制品游离甲醛释放来源复杂，现阶段主要采用改进胶黏剂合成工艺、添加甲醛捕捉剂、加入酸性固化剂、人造板后期处理等手段来降低和减少游离甲醛释放。尽管已取得了某些突破和进展，但是这些处理工艺存在高甲醛释放、操作工艺复杂、胶黏剂固化强度降低、胶黏剂固化时间长等问题。采用无机成分如凹凸棒石、膨润土、蒙脱土等改性脲醛树脂胶黏剂是一种较为理想的方法，它不仅能提高胶黏剂胶接强度，降低甲醛释放量，还能降低生产成本、提高产品附加值，近年来已经引起了广大研究者的普遍关注，但该方法也存在一定的问题，如制备胶黏剂时容易造成凝胶、沉淀等副作用，甲醛释放量依然较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种低成本、低甲醛释放的脲醛树脂胶黏剂，并相应提供一种低甲醛释放、低成本、固化时间短、固化温度低、操作简单、适合于工业化应用的脲醛树脂胶黏剂的制备方法、应用。为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种低甲醛释放脲醛树脂胶黏剂，包括由甲醛与尿素反应得到的脲醛树脂、脲醛树脂改性剂、纳米纤维素与添加剂聚乙烯醇，所述脲醛树脂胶黏剂中游离甲醛含量＜0.6％。

上述低甲醛释放脲醛树脂胶黏剂中，优选的，所述脲醛树脂改性剂为硝酸铋、氯氧铋、二氧化锡和硫化锌中的一种或几种。上述改性剂具有较好的催化降解甲醛的作用，无论单个或复合使用，降解甲醛作用明显，且条件简单。在纳米纤维素中混合铋离子、硫粒子、锡离子、锌离子，通过干燥得到负载有铋离子、硫粒子、锡离子、锌离子的纳米纤维素纤丝，然后将其加入到胶黏剂中，可以得到具有分解游离甲醛作用的胶黏剂。

上述低甲醛释放脲醛树脂胶黏剂中，优选的，所述添加剂中还含有C₃N₄。C₃N₄作为一种复合催化材料可以产生光生电子空穴，具有较高量子效率，在反应后期加入可以有效消解甲醛，并可以在产品中持续发生作用，在反应结束后也能继续发生作用，消解未反应或者逆反应释放出的甲醛。聚乙烯醇为一种粘合纳米纤维素纤丝与胶黏剂的添加剂，采用C₃N₄与聚乙烯醇添加剂可以将纳米纤维素纤丝更有效的与脲醛树脂形成界面相容，C₃N₄或脲醛树脂改性剂负载于纳米纤维素上与脲醛树脂更好的融合而不至于沉淀，C₃N₄的催化降解作用可以达到最大化，以更多的消解甲醛。

一种低甲醛释放脲醛树脂胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将脲醛树脂改性剂加入纳米纤维素悬浮液中，混匀后干燥得到纳米纤维素纤丝；