[发明专利]一种低温固化超低醛耐水复合胶黏剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低温固化超低醛耐水复合胶黏剂的制备方法，由以下重量份的原料制成：异氰酸酯600‑800份、线性酚醛树脂200‑300份、脲醛树脂800‑1000份、催化促进剂10‑15份、消泡剂3‑6份。本发明通过精确的配方设计，得到一种新的树脂结构，同时包含脲醛树脂、异氰酸酯和线性酚醛树脂的特征结构，可兼具三种树脂的性能优点。本发明制备的低温固化超低醛耐水复合胶黏剂具有固化速度快、固化温度低、胶接板材工艺简单、强度高、耐水性好、甲醛释放量超低的特点。

技术领域

本发明涉及木材胶黏剂技术领域，具体涉及一种低温固化超低醛耐水复合胶黏剂及其制备方法。

背景技术

2018年我国人造板产量2.99亿立方米，生产人造板时，通常需要借助外加的胶黏剂和一定的加工工艺，将其黏合成板。胶黏剂直接决定着板材的性能，是人造板制造的核心。

人造板常用的胶黏剂有脲醛树脂胶黏剂、酚醛树脂胶黏剂和异氰酸酯胶黏剂等。其中，脲醛及改性脲醛树脂(以固体含量100％计算)消耗量1492万吨，占木材胶黏剂消耗总量的80％以上。主要用于胶接胶合板、刨花板和纤维板。脲醛树脂具有成本低、固化速度快、干状胶合强度高等优点，但其固化后胶层耐沸水性能差、脆性大易老化，胶接人造板存在甲醛释放问题，是室内装饰材料甲醛污染的主要来源之一。

热固性酚醛树脂胶黏剂具有黏结强度高、化学稳定性好及耐水耐热耐磨等优点，但是，胶液在固化后，由于分子间交联而形成网状结构，因此脆性较大。固化过程中，在温度变化时容易产生热应力以及收缩应力，引起胶层龟裂，当板材受到外力作用时容易造成应力集中而使板材断裂。

异氰酸酯胶黏剂，耐水性能好，胶接强度高，主要用于纤维板和刨花板的胶接，但由于其中含有大量小分子异氰酸酯，胶接单板时过多渗入单板造成表面缺胶，因此异氰酸酯一般不用于单板类人造板的胶接。

为了解决上述胶黏剂的问题，有研究人员利用苯酚改性脲醛树脂来降低甲醛释放量、提高耐水和耐热性，但是得到的改性脲醛树脂贮存期缩短、固化温度提高、固化速度降低，影响了热压效率。也有研究报道将异氰酸酯与脲醛树脂混合使用来提高脲醛树脂耐水性和胶合强度，并降低甲醛释放量，但实际上这两种胶黏剂存在组分兼容性差和使用工艺问题。脲醛树脂含有45-55％的水分，共混时异氰酸酯与水容易发生反应，导致胶黏剂提前固化，无法涂胶。而且脲醛树脂是一种极性水基树脂，而异氰酸酯不含有水分和亲水基团，这两种树脂混合在一起不兼容，导致人造板性能不均。虽然使用封端异氰酸酯或水性异氰酸酯可以一定程度解决开放时间短和兼容性的问题，但制备的胶黏剂反应活性低、成本高、工艺复杂，导致能耗高和热压效率低，目前这类共混胶黏剂尚未得到应用。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种低温固化超低醛耐水复合胶黏剂及其制备方法。本发明将线性酚醛树脂、异氰酸酯和脲醛树脂按一定比例和顺序进行混合调配，制备得到具有合适的适用期、固化温度低、固化速度快，兼具脲醛树脂、线性酚醛树脂与异氰酸酯的结构特点和性能优势的复合胶黏剂，解决了现有混合树脂胶黏剂存在的兼容性差、热压温度高、适用期短、固化速度慢的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种低温固化超低醛耐水复合胶黏剂，由以下重量份的原料制成：

异氰酸酯600-800份、线性酚醛树脂200-300份、脲醛树脂800-1000份、催化促进剂10-15份、消泡剂3-6份。

优选的，所述线性酚醛树脂为液态酚醛树脂，固体含量在85％-90％之间，由如下方法制备而成：

在酚类溶液中加入催化剂并搅拌加热至90-95℃，调节pH值至4.0-4.5，得到第一溶液；

向第一溶液中加入甲醛溶液，使醛基和酚羟基物质的量的比值为0.9-0.95，保温90-120min，得到第二溶液；