一种脲醛树脂胶黏剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种脲醛树脂胶黏剂，由包含如下质量份数的原料制备得到：尿素100份、甲醛50～60份、水5～20份、偶联剂0.5～3份、聚乙二醇0.5～2份和木质素0.5～5份。本发明专利技术提供的脲醛树脂胶黏剂在降低甲醛释放量的同时能够保证被粘结产品的力学性能。本发明专利技术提供的脲醛树脂胶黏剂呈乳白色，游离醛的含量低于0.12％，固含量为41～58％，粘度为17～30S。此外，本发明专利技术提供的脲醛树脂胶黏剂制备的板材的静曲强度为20.1～28.9MPa，弹性模量为1689～2635MPa，内结合强度为0.39～0.58MPa，吸水厚度膨胀率为5.1～9.5％，甲醛释放量为0.11～0.42mg/L。

【技术实现步骤摘要】
一种脲醛树脂胶黏剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及有机材料
，尤其涉及一种脲醛树脂胶黏剂及其制备方法和应用。
技术介绍
通过界面的黏附和内聚等作用，能使两种或两种以上的制件或材料连接在一起的天然的或合成的、有机的或无机的一类物质，统称为胶黏剂。随着人造板工业的日益壮大，木材复合材料广泛应用于房屋建造及家居等领域。对于木材复合材料而言，胶黏剂的使用是必不可少的。然而，在木材复合材料广泛应用于房屋建造和家居等与人类生活息息相关的大背景下，所用的胶黏剂仍以“三醛”胶为主，即脲醛树脂胶黏剂、酚醛树脂胶黏剂和三聚氰胺树脂胶黏剂。三醛胶所制备的产品会有持续的甲醛释放问题，而甲醛是潜在的致癌物，威胁着人类的健康。为了适应产品环保性能要求，现大多数人造板厂都采用低醛脲比的脲醛树脂胶粘剂配方或改性脲醛树脂配方进行生产。然而，这些调整对其所粘结产品的力学性能会产生影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种脲醛树脂胶黏剂及其制备方法和应用。本专利技术提供的脲醛树脂胶黏剂在降低甲醛释放量的同时能够保证被粘结产品的力学性能。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种脲醛树脂胶黏剂，由包含如下质量份数的原料制备得到：优选的，所述木质素为磨木木质素、玉米芯木质素、竹质木质素和秸秆木质素中的一种或几种。优选的，所述偶联剂为多异氰酸酯和/或有机硅偶联剂。本专利技术还提供了一种上述技术方案所述脲醛树脂胶黏剂的制备方法，包含如下步骤：将甲醛、水、第一份尿素、偶联剂和聚乙二醇混合后进行第一缩聚反应，得到第一缩聚物；调节所述第一缩聚物的pH值为6～6.5后，与第二份尿素和木质素混合进行第二缩聚反应，得到第二缩聚物；调节所述第二缩聚物的pH值为7.5～8后，与剩余尿素混合进行第三缩聚反应，得到第三缩聚物；调节所述第三缩聚物的pH值为7～7.5，得到脲醛树脂胶黏剂。优选的，所述第一缩聚反应的温度为90～95℃；所述第一缩聚反应的时间为20～40分钟。优选的，所述第二缩聚反应的温度为90～95℃；所述第二缩聚反应的时间为20～40分钟。优选的，所述第三缩聚反应的温度为80～90℃；所述第三缩聚反应的时间为20～40分钟。优选的，所述第一份尿素、第二份尿素和剩余尿素的质量比为(50～60):(20～25):(20～25)。本专利技术还提供了一种上述技术方案所述脲醛树脂胶黏剂或上述技术方案所述制备方法得到的脲醛树脂胶黏剂的应用，作为纤维板、刨花板、木工板和竹木胶合板的胶黏剂。本专利技术提供了一种脲醛树脂胶黏剂，由包含如下质量份数的原料制备得到：尿素100份、甲醛50～60份、水5～20份、偶联剂0.5～3份、聚乙二醇0.5～2份和木质素0.5～5份。本专利技术提供的脲醛树脂胶黏剂在降低甲醛释放量的同时能够保证被粘结产品的力学性能。根据实施例的实验结果可知，本专利技术提供的脲醛树脂胶黏剂呈乳白色，游离醛的含量低于0.12％，固含量为41～58％，粘度为17～30S；采用本专利技术提供的脲醛树脂胶黏剂制备的板材的静曲强度为20.1～28.9MPa，弹性模量为1689～2635MPa，内结合强度为0.39～0.58MPa，吸水厚度膨胀率为5.1～9.5％，甲醛释放量为0.11～0.42mg/L。本专利技术还提供了一种上述技术方案所述脲醛树脂胶黏剂的制备方法，包含如下步骤：将甲醛、水、第一份尿素、偶联剂和聚乙二醇混合后进行第一缩聚反应，得到第一缩聚物；调节所述第一缩聚物的pH值为6～6.5后，与第二份尿素和木质素混合进行第二缩聚反应，得到第二缩聚物；调节所述第二缩聚物的pH值为7.5～8后，与剩余尿素混合进行第三缩聚反应，得到第三缩聚物；调节所述第三缩聚物的pH值为7～7.5，得到脲醛树脂胶黏剂。本专利技术提供的制备方法能够使得每一步骤的反应均进行的很充分，能够最大限度的消耗甲醛，进而降低最后产品中甲醛的含量。具体实施方式本专利技术提供了一种脲醛树脂胶黏剂，由包含如下质量份数的原料制备得到：在本专利技术中，制备脲醛树脂胶黏剂的原料以尿素的量为基准，包含100份尿素。本专利技术对所述尿素的来源没有特殊要求，具体的可以为市售的尿素。在本专利技术中，所述尿素的纯度优选的≥98％，更优选的≥98.5％，最优选的≥99％。以100份尿素为基准，本专利技术制备脲醛树脂胶黏剂的原料包含50～60份甲醛，优选为52～58份，更优选为54～56份。在本专利技术中，所述甲醛优选以甲醛溶液的形式进行添加，更优选为甲醛水溶液，所述甲醛的质量份数以甲醛水溶液中的甲醛计算。在本专利技术中，所述甲醛溶液的质量浓度优选为35～40％，更优选为36～39％，最优选为37～38％。以100份尿素为基准，本专利技术制备脲醛树脂胶黏剂的原料包含5～20份水，优选为10～18份，更优选为12～15份。本专利技术对所述水的来源没有特殊限定，具体的可以为去离子水、蒸馏水、纯净水或自来水。以100份尿素为基准，本专利技术制备脲醛树脂胶黏剂的原料包含0.5～3份偶联剂，优选为1～2.5份，更优选为1.5～2份。在本专利技术中，所述偶联剂优选为多异氰酸酯和/或有机硅偶联剂。在本专利技术中，所述多异氰酸酯优选为二异氰酸酯和/或三异氰酸酯。在本专利技术中，所述有机硅偶联剂优选为γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(DL602)和乙烯基三甲氧基硅烷(DL171)中的一种或几种。在本专利技术中，当所述偶联剂为多异氰酸酯和有机硅偶联剂的混合物时，二者可以按照任意的比例进行混合。以100份尿素为基准，本专利技术制备脲醛树脂胶黏剂的原料包含0.5～2份聚乙二醇，优选为0.8～1.8份，更优选为1～1.5份。本专利技术对所述聚乙二醇的来源没有特殊要求，具体的可以为市售的聚乙二醇。本专利技术对所述聚乙二醇的规格没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的聚乙二醇即可。在本专利技术中，所述聚乙二醇优选为聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800、聚乙二醇1000和聚乙二醇1500中的一种或几种。以100份尿素为基准，本专利技术制备脲醛树脂胶黏剂的原料包含0.5～5份木质素，优选为1～4份，更优选为2～3份。在本专利技术中，所述木质素优选为磨木木质素、玉米芯木质素、竹质木质素和秸秆木质素中的一种或几种。本专利技术对所述木质素的来源没有特殊限定，具体的可以为市售的上述种类的木质素，例如造纸纸桨黑液提取木质素。本专利技术对所述造纸纸桨黑液提取木质素的提取方法没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的设备和方法进行提取即可。本专利技术提供了一种上述技术方案所述脲醛树脂胶黏剂的制备方法，包含如下步骤：将甲醛、水、第一份尿素、偶联剂和聚乙二醇混合后进行第一缩聚反应，得到第一缩聚物；调节所述第一缩聚物的pH值为6～6.5后，与第二份尿素和木质素混合进行第二缩聚反应，得到第二缩聚物；调节所述第二缩聚物的pH值为7.5～8后，与剩余尿素混合进行第三缩聚反应，得到第三缩聚物；调节所述第三缩聚物的pH值为7～7.5，得到脲醛树脂胶黏剂。本专利技术将甲醛、水、第一份尿素、偶联剂和聚乙二醇混合后进行第一缩聚反应，得到第一缩聚物。本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脲醛树脂胶黏剂，由包含如下质量份数的原料制备得到：

【技术特征摘要】
1.一种脲醛树脂胶黏剂，由包含如下质量份数的原料制备得到：2.根据权利要求1所述的脲醛树脂胶黏剂，其特征在于，所述木质素为磨木木质素、玉米芯木质素、竹质木质素和秸秆木质素中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的脲醛树脂胶黏剂，其特征在于，所述偶联剂为多异氰酸酯和/或有机硅偶联剂。4.根据权利要求1～3任意一项所述脲醛树脂胶黏剂的制备方法，包含如下步骤：将甲醛、水、第一份尿素、偶联剂和聚乙二醇混合后进行第一缩聚反应，得到第一缩聚物；调节所述第一缩聚物的pH值为6～6.5后，与第二份尿素和木质素混合进行第二缩聚反应，得到第二缩聚物；调节所述第二缩聚物的pH值为7.5～8后，与剩余尿素混合进行第三缩聚反应，得到第三缩聚物；调节所述第三缩聚物的pH值为7～7.5，得到脲醛树脂胶黏剂。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：郑忠福，俞艳，肖卫红，马昭明，陈长德，
申请(专利权)人：福建和其昌树脂科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35