一种低甲醛释放量脲醛树脂的制备方法，属木材加工业用胶领域。目前方法或摩尔比低引起其它负效应；或含醛废水排出，污染环境，周期长，设备费用高；或引入添加剂成本上升过高。本发明专利技术采用１次甲醛（Ｆ）４次尿素（Ｕ）的工艺，步骤为：将甲醛水溶液加入ＮＨ↓［４］Ｃｌ溶液中，ｐＨ１．５－２．５，升温至６０－７０度；甲醛／尿素摩尔比为０．９－１．２５／１．０；加入第一批尿素３６．４％－３６．８％，升温至９０－９５度恒温５５－６５分钟，加ＮａＯＨ调节ｐＨ值至８．５－１０．０；加入第二批尿素１３．４％－１８．４％，恒温４０分钟；加入第三批尿素５．０％－１４．１％，加ＮＨ↓［４］Ｃｌ溶液调节ｐＨ值至３．０－５．５，反应５－１０分钟，加ＮａＯＨ调节ｐＨ值至８．５－１０．０；加入第四批尿素３０．１％－４５．０％，反应３０分钟，降至室温，得到低甲醛释放量的脲醛树脂。本发明专利技术使游离甲醛含量低于国家标准：游离甲醛质量分数小于０．１％，没有含醛废水排出，环保又降低成本。
【技术实现步骤摘要】
低甲醛释放量脲醛树脂的制备，产品适用于木材加工业用胶。
技术介绍
随着人们生产活动的增加，对木材的需求也日益增多，致使大量的树木被砍伐，使全球森林覆盖率急剧下降，导致许多地区，尤其是发展中国家的水土流失严重，生态环境急剧恶化。因此，为了保护森林、保护环境，人们越来越多的使用人造板来代替天然木板材，如三合板、五合板、刨花板、纤维板等，而且也节约了资源和降低了木板材的成本。目前，人造板用胶主要是脲醛树脂胶粘剂。该胶粘剂成本低廉、原料易得、使用方便、无色、有较高的胶接强度，因而占木材加工业用胶的80％以上。另外，它还具有在固化之前具有水溶性的优点，并且能同其它许多材料一起使用，它也可以使染料和颜料任意着色，耐溶性能好，硬度高。然而，脲醛胶粘剂的主要缺陷是在使用过程中会释放出甲醛，并且制品在使用过程中，也可能不断释放出甲醛。在常温下，甲醛是无色气体，有特殊的气味，刺激人们的眼睛和呼吸道粘膜，剧烈中毒会使人失去知觉。据实验证明鼠长时间暴露于甲醛浓度为14 1×10-6的空气中可诱发鼻癌。尽管尚未找出致癌与甲醛的关系，但世界各国纷纷制定有关甲醛限定浓度的法规，我国也于2001年12月制定强制性标准GB18580-2001《室内装饰装修材料人造板及其制品甲醛释放限量》等十项国家标准。而我国国内95％以上脲醛树脂都存在游离甲醛释放量超标的问题。因此，研制低浓度游离甲醛的脲醛树脂具有重要意义。目前降低脲醛树脂中游离甲醛含量的方法主要有以下几种；①单纯降低甲醛/尿素(F/U)摩尔比，但此法有局限性。摩尔比太低，会引起其它负效应。②真空脱水抽提游离甲醛也是一种常用的办法，但有含醛废水排出，污染环境，同时生产周期延长，设备费用高；③近年来，人们开始在反应体系中添加各种各样的甲醛捕捉剂和树脂改性剂，这是降低游离甲醛，对树脂进行改性的较好途径。但这类添加剂的引入使树脂成本上升过高，影响其推广应用，有待于深入研究。
技术实现思路
为了降低游离甲醛含量，我们采用新型环保型脲醛树脂胶的生产技术。本专利技术采用“酸、碱、酸、碱”的方法制备低甲醛释放量脲醛树脂，采用1次甲醛(F)4次尿素(U)的工艺方法制备低甲醛释放量脲醛树脂。本专利技术提供了，其特征在于，包括以下步骤1)将甲醛水溶液加入NH4Cl溶液中，调节PH值至1.5-2.5，升温至60-70摄氏度；按照甲醛/尿素的摩尔比为0.9-1.25/1.0加入尿素；2)加入第一批尿素36.4％-36.8％，升温至90-95度，恒温55-65分钟，加NaOH调节PH值至8.5-10.0；3)加入第二批尿素13.4％-18.4％，恒温40分钟；4)加入第三批尿素5.0％-14.1％，加NH4Cl溶液调节PH值至3.0-5.5，反应5-10分钟，加NaOH调节PH值至8.5-10.0；5)加入第四批尿素30.1％-45.0％，反应30分钟，降至室温，得到低甲醛释放量的脲醛树脂。原理第一步反应在强酸的条件下进行，根据糠醛理论，在强酸性条件下合成脲醛树脂的方法，即在强酸性介质条件下，尿素与甲醛反应生成3，5二氮杂-二氢-1，4砒喃酮环状结构。由于3，5二氮杂-二氢-1，4砒喃酮环的耐水解能力比亚甲基二脲好，所以脲醛树脂游离甲醛含量低，耐水性好。单纯降低甲醛/尿素(F/U)摩尔比、采用真空脱水抽提游离甲醛或加入甲醛捕捉剂和树脂改性剂没有改变反应的历程和机理进而平衡常数没有发生改变。而本工艺第一步在强酸条件下改变了反应的历程，制备脲醛树脂的过程中生成3，5二氮杂-二氢-1，4砒喃酮环状结构，从而使游离甲醛含量低于国家标准(国家标准游离甲醛质量分数小于0.1％)，避免了使用真空脱水抽提游离甲醛，没有含醛废水排出，即环保又降低了成本。具体实施例方式实施例1甲醛/尿素(摩尔比)为1.0/1。将甲醛水溶液260g/236ml加入NH4CL，调节PH值至2.3；升温至65摄氏度。加入第一批尿素66.1230g，升温至90度，恒温67分钟。调节PH值至9.8，加入第二批尿素24.1483g，恒温40分钟。加入第三批尿素9.2210g，调节PH值至4.2，反应10分钟，调节PH值至10.0。加入第四批尿素81.0091g，反应30分钟，降温。得到低甲醛释放量脲醛树脂。用依照G B/T 14074.16-93的标准测定甲醛(F)含量为0.0252％；依照G B/T 14074.3-93的标准测定粘度为42mPa*s；依照G B/T 17657-1999的标准测定胶合强度为3.2MPa。实施例2甲醛/尿素(摩尔比)1.10/1。将甲醛水溶液173g/158ml加入NH4CL，调节PH值至2.1；升温至63摄氏度。加入第一批尿44.4137g素，升温至90度，恒温56分钟。调节PH值至9.5，加入第二批尿素22.2170g，恒温40分钟。加入第三批尿素17.0603g，调节PH值至5.5，反应5分钟，调节PH值至8.5。加入第四批尿素37.2710g，反应30分钟，降温。得到低甲醛释放量脲醛树脂。用依照G B/T 14074.16-93的标准测定甲醛(F)含量为0.0250％；依照G B/T 14074.3-93的标准测定粘度为70mPa*s；依照G B/T 17657-1999的标准测定胶合强度为2.7MPa。实施例3甲醛/尿素(摩尔比)0.9/1。将甲醛水溶液142g/129ml加入NH4CL，调节PH值至1.8；升温至68摄氏度。加入第一批尿素44.0070g，升温至90度，恒温59分钟。调节PH值至10，加入第二批尿素16.0490g，恒温40分钟。加入第三批尿素6.0120g，调节PH值至4.0，反应6分钟，调节PH值至9.0。加入第四批尿素54.1280g，反应30分钟，降温。得到低甲醛释放量脲醛树脂。用依照G B/T 14074.16-93的标准测定甲醛(F)含量为0.0373％；依照G B/T 14074.3-93的标准测定粘度为150mPa*s；依照G B/T 17657-1999的标准测定胶合强度为2.4MPa。实施例4甲醛/尿素(摩尔比)1.10/1。将甲醛水溶液346g/316ml加入NH4CL，调节PH值至2.3；升温至62摄氏度。加入第一批尿素88g，升温至90度，恒温62分钟。调节PH值至9.6，加入第二批尿素44.2170g，恒温40分钟。加入第三批尿素34.1443g，调节PH值至5.4，反应10分钟，调节PH值至8.7。加入第四批尿素74.2710g，反应30分钟，降温。得到低甲醛释放量脲醛树脂。用依照G B/T 14074.16-93的标准测定甲醛(F)含量为0.0250％；依照G B/T 14074.3-93的标准测定粘度为70mPa*s；依照G B/T17657-1999的标准测定胶合强度为3.6MPa。实施例5甲醛/尿素(摩尔比)1.15/1。将甲醛水溶液270g/248ml加入NH4CL，调节PH值至2.4；升温至60摄氏度。加入第一批尿素66.214g，升温至90度，恒温56分钟。调节PH值至9.5，加入第二批尿素24.683g，恒温45分钟。加入第三批尿素9.1030g，调节PH值至3.2，反应7分钟，调节PH值至9.0。加入第四批尿素81.6870g，反应30分钟，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低甲醛释放量脲醛树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： １）将甲醛水溶液加入ＮＨ↓［４］Ｃｌ溶液中，调节ＰＨ值至１．５－２．５，升温至６０－７０摄氏度；按照甲醛／尿素的摩尔比为０．９－１．２５／１．０加入尿素； ２）加入第一批尿素３６．４％－３６．８％，升温至９０－９５度，恒温５５－６５分钟，加ＮａＯＨ调节ＰＨ值至８．５－１０．０； ３）加入第二批尿素１３．４％－１８．４％，恒温４０分钟； ４）加入第三批尿素５．０％－１４．１％，加ＮＨ↓［４］Ｃｌ溶液调节ＰＨ值至３．０－５．５，反应５－１０分钟，加ＮａＯＨ调节ＰＨ值至８．５－１０．０； ５）加入第四批尿素３０．１％－４５．０％，反应３０分钟，降至室温，得到低甲醛释放量的脲醛树脂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：龚平，娄羿，杨磊，魏超，赵立晶，
申请(专利权)人：北京联合大学生物化学工程学院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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