[发明专利]中密度纤维板用脲醛树脂的制备方法

说明书

本发明涉及一种基于醛与脲的缩聚物的粘合剂，及其制备方法，特别是一种中密度纤维板用脲醛树脂的制备方法。它包含有如下几个生产步骤，甲醛放入反应釜中并调整甲醛液PH值为PH7～8，加入第一批尿素，在规定时间内升温至60℃～80℃，保温一段时间后，调整PH值在6以下，在规定时间内升温至85℃～95℃，保温一段时间后，冷却至40℃以下，调整PH值在7.0～8.5之间，出料。

现有技术中的脲醛树脂由甲醛，尿素、氢氧化钠和氯化铵经缩聚反应后生成，其中氢氧化钠和氯化铵用于调整PH值，其反应步骤如下，第一步，在PH7～8的介质中，温度60°～80℃中，加入第一批尿素和全部甲醛反应生成一羟甲脲和二羟甲脲，第二步，在PH4～6的反应液中，一羟甲脲或二羟甲脲与尿素起反应，生成次甲基脲；第三步，在85℃～95℃的温度范围内，次甲基脲与甲醛起反应，生成高分子树脂；这种制备工艺由于在初期缩合反应阶段，容易生成三羟甲基脲和四羟甲基脲，使一羟甲基脲和二羟甲基脲生成率不高，从而在增加了后期缩聚阶段中亚甲基醚键“-CH₂-O-CH₂-”的生成的同时，又减少了次甲基键“-CH₂-”的形成，导致树脂以“-CH₂-”进行交联的几率不高，因此，树脂结构不稳定，分子量分布不均匀，树脂胶合强度，贮存稳定性较低，贮存时间不长，树脂胶合耐久性差，尤其压制的中密度纤维板游离甲醛释放量偏高，为了把纤维板的游离甲醛释放量控制在30mg/100g以下，目前国内外生产厂家均采用降低脲醛树脂中甲醛与尿素的克分子比的方法，一般甲醛与尿素的克分子比要低于1.25∶1，才能使板的游高甲醛释放量达到或接近30mg/100g，但是，低克分子比的树脂，其胶合强度，贮存稳定性，水溶性等性能均较差，且工艺操作难度大，单位胶耗高，综合成本大，严重制约着纤维板的规模化生产以及生产企业的经济效益。

本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处，而提供一种可以促进二羟甲基脲大量生成，后期缩聚反应阶段形成的树脂结构稳定，分子量趋于均匀，在树脂的粘合性能和贮存稳定性均较好的同时，游离甲醛含量又较低的中密度纤维板用脲醛树脂及其制备方法。

本发明的目的是通过以下途径来实现的。

中密度纤维板用脲醛树脂的制备方法，将甲醛放入反应釜中，并开动搅拌用添加剂A调整甲醛液PH7～8，加入第一批尿素，在规定时间A内升温至温度A，在此温度下维持反应时间B后，用添加剂B调整反应液PH6以下，在规定时间C内升温至温度85℃～95℃，在此温度下维持反应时间D后，冷却至40℃以下，调整PH值于7.0～8.5之间，出料，甲醛至少分两次加入，在时间A以前，第一次加入甲醛，甲醛与尿素克分子比为(0.8～1)∶1，时间A为15～25分钟，温度A是60±5℃，时间B为25～30分钟，在时间B以后，调整PH6以下之前，完成以下程序，第二次投入甲醛，反应液中甲醛与尿素克分子比为(1.8～2.7)∶1，继续在60℃±5℃下维持反应时间F20～30分钟，时间C为20～30分钟，时间D为70～80分钟，在时间D后，冷却至40℃以下之前完成以下程序，反应液冷却至70℃～75℃，加入添加剂A调整反应液PH值为7.0～8.0，加入第二批尿素，反应液中甲醛与尿素克分子比为(1.42～1.38)∶1，搅拌溶解，在60℃±5℃温度下反应时间G25～35分钟。

很显然，在上述的工艺路线中，甲醛分次加入，以及甲醛和尿素的克分子比由低到高，再由高到低，并且，第二次加入尿素，所产生的第二次加成反应，如此三种与现有技术完全不同的反应步骤及方式，均使得初期加成反应中，生成三羟或四羟甲基脲的可能性非常小，并且促进了二羟甲基脲大量生成，减少了游离甲醛含量。

本发明还可以通过以下措施来达到。

甲醛分两次加入，所说的第一次加入甲醛和加入第一批尿素以后，反应液中甲醛和尿素的克分子比为0.9∶1，所说的时间A为20分钟，所说的时间B为28分钟，所说的第二次加入甲醛后，反应液中甲醛和尿素的克分子比为2.6∶1，时间F为28分钟，时间C为23分钟，温度B为90℃±2℃，时间D为73分钟，时间G为28分钟，加入第二批尿素后，反应液中甲醛和尿素的克分子比为1.4∶1。