[发明专利]一种超低游离甲醛含量耐水性三聚氰胺改性脲醛树脂的制备方法及应用于商用地板基材

说明书

本发明属于胶粘剂技术领域，涉及一种超低游离甲醛含量耐水性三聚氰胺改性脲醛树脂的制备方法，包括：投入甲醛和水，加热至58℃，调pH至6.5；加入聚乙烯醇、第一次尿素和第一次三聚氰胺；当温度70℃左右时加入第二次三聚氰胺和第二次尿素，体系温度75℃左右时将反应液pH值调到5.3～5.5；当黏度为15～16秒（30℃，涂‑4杯）或在45℃水中有白色雾点时，加入第三次三聚氰胺和第三次尿素，继续缩聚反应；加入对甲苯磺酰胺，调pH值至8.0后加入第四次尿素，在不高于80℃保温10min，加入第五次尿素，保温结束后，出料。所制得的改性脲醛树脂应用于地板基材的制造，板材甲醛释放量2.0～3.0mg/100g，边缘吸水厚度膨胀率小于8%，满足加工生产商用Ⅰ级强化木地板。

技术领域

本发明属于胶粘剂材料技术领域，涉及脲醛树脂的制备，特别涉及一种超低游离甲醛含量耐水性三聚氰胺改性脲醛树脂的制备方法及应用于商用地板基材。

背景技术

浸渍纸层压木质地板，市场又名强化木地板，具有耐磨损、安装简便、价格适中、易于清洁、花色美观和脚感舒适等优点，占据了我国木地板的大部分市场。强化木地板一般使用高密度纤维板作为地板基材，基材性能的好坏直接决定地板重量。在基材各项性能中，吸水厚度膨胀率和甲醛释放量性能比较重要，主要是因为直接决定地板在吸水后发生变形的程度，影响地板铺设和使用效果，以及影响室内环境和用户健康。

最新的强化木地板标准《GB/T 18102-2020浸渍纸层压木质地板》，将强化木地板划分为家用Ⅱ级、家用Ⅰ级、商用Ⅱ级和商用Ⅰ级四种，性能指标要求逐级升高。大部分人造板企业生产的厚度大于9mm的地板基材用纤维板，甲醛释放量达到E₁级：≤8mg/100g，边缘吸水厚度膨胀率≤15％，只能应用于生产家用级强化木地板，达不到商用级指标≤8％。

本发明旨在开发一种超低游离甲醛含量的耐水性三聚氰胺改性脲醛树脂，并且将其应用于超低甲醛释放量商用地板基材。生产出的商用地板基材具有良好的木纤维形态和平整度、合适的表面结合力和内结合力，具备更高的环保等级，达到超低甲醛释放量标准，甲醛释放量2.0～3.0mg/100g；具备优良的耐水性能，地板基材的吸水厚度膨胀率小于5％(国家标准≤10％)，地板基材的边缘吸水厚度膨胀率小于8％，满足加工生产商用Ⅰ级强化木地板。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明的一个目的是提供一种超低游离甲醛含量的耐水性三聚氰胺改性脲醛树脂的制备方法。

本发明不采用传统的“碱-酸-碱”合成工艺，而是“酸-酸-酸-碱”合成工艺。其中，甲醛一次投料，尿素分五次投料，三聚氰胺分三次投料，添加聚乙烯醇和对甲苯磺酰胺，进行合成制备。改性脲醛树脂的合成过程，分为酸性加成反应、酸性一次缩聚、酸性二次缩聚和碱性后处理四个阶段。

为了实现上述目标，本发明按照如下技术方案实施。

一种超低游离甲醛含量的耐水性三聚氰胺改性脲醛树脂的制备方法，包括如下步骤：

A.反应釜内先投入甲醛和水，加热物料至58℃，用氢氧化钠溶液调整pH值至6.5左右；

B.加入聚乙烯醇、第一次尿素和第一次三聚氰胺，反应釜内温度会降低到50℃左右，此时甲醛与尿素和三聚氰胺的摩尔比F/(U+1.5M)为2.4～2.8；

C.当温度70℃左右时加入第二次三聚氰胺和第二次尿素，体系温度75℃左右时将反应液pH值调到5.3～5.5，甲醛与尿素和三聚氰胺的摩尔比F/(U+1.5M)为2.0～2.3，pH值优选5.4；

D.当黏度为15～16秒(30℃，涂-4杯)或在45℃水中有白色雾点时，加入第三次三聚氰胺和第三次尿素，继续缩聚反应20分钟左右，最终黏度为19～21秒(30℃，涂-4 杯)或30℃水有颗粒，甲醛与尿素和三聚氰胺的摩尔比F/(U+1.5M)为1.3～1.5，最终黏度优选20秒；