一种低醛耐水脲醛树脂及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种低醛耐水脲醛树脂及其制备方法，脲醛树脂以尿素用量为１００重量份为计算基准主要由８０－１１０份甲醛、６．３－３１．３份六次甲基四胺、１．５－２．５份三聚氰胺、１．８－３．０份聚乙烯醇、０．８－６．０份硫脲组成。尿素分两批加入，尤其是选择甲醛捕捉剂硫脲的加入温度使组分发挥了整体效应。本发明专利技术脲醛树脂不仅游离甲醛含量低于０．３％、耐水胶合板强度大于１．８ＭＰａ（杨木芯板在６３±３℃水中泡３小时）而且贮存期显著提高，达到了９００天以上。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种脲醛树脂及其制备方法，具体地说，本专利技术涉及一种低醛含量且耐水性好的脲醛树脂及其制备方法。目前制备脲醛树脂有的采用在强酸-弱酸-中性介质中合成，有的采用在弱碱介质中加成、弱酸介质中缩聚的工艺，在投料方法上将一次投料改为多次投料，分别加入改性剂和助剂、甲醛捕捉剂对脲醛树脂进行改进制得或者低醛、或者耐水脲醛树脂。改进耐水性的方法主要有1)向树脂中加入粘接性能好的疏水性树脂如聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛、氧化淀粉、聚醋酸乙烯乳液、环氧树脂及丁苯胶乳、醛化淀粉、环氧树脂及丁苯胶乳等，通过共混的方法，改性脲醛树脂以提高其耐水性；2)加入一些能参与尿素和甲醛共聚的化合物如苯酚、三聚氰胺、间苯二酚、苯胺及糠醛等，通过共缩聚方法向树脂中引入疏水基团。目前研究报道的降低游离甲醛的方法有，尿素采用分批投料和中低温合成工艺；通过控制缩聚阶段的PH值，蒸汽喷射脱水或加水脱水工艺；在树脂合成结束后，加入强氧化剂如过氧化氢、过硫酸盐等，有的加入一些其它能与甲醛反应的有机化合物，如尿素、三聚氰胺、苯酚、间苯二酚、硫脲、变性淀粉、糠醇树脂、聚丙烯酰胺等，它们能有效地捕捉树脂中残余的甲醛。西北林学院研制的低毒耐水脲醛树脂的合成工艺是采用强酸-弱酸-中性工艺，尿素与甲醛的摩尔比选用1∶1.4，尿素分两次加入，加入聚乙烯醇的量为尿素总量的2％。其产品耐水胶合强度为1.62Mpa(试片常温浸水24小时后测)、游离醛含量为0.3±0.2％，贮存期≥3个月。西北林学院研制的改性脲醛树脂的合成工艺是采用弱碱-弱酸工艺，尿素与甲醛的摩尔比选用1∶1.4，尿素分三次加入，在碱性介质中加入三聚氰胺，酸性介质中加入聚乙烯醇，其量均为尿素总量的2％。其产品游离醛含量为0.4％。由于尿素分三批加入，后期加入的尿素为甲醛捕捉剂，以游离态存在，影响了产品贮存期，因而贮存期短。河南省化工研究所研制的低毒耐水脲醛树脂的合成工艺是尿素分三批加入，聚乙烯醇加入量为尿素用量的2％，催化剂用氯化氨，产品游离醛含量≤1.7％、耐水胶合强度为1.68Mpa(试片常温浸水24小时后测)、贮存期≥3个月。上述方法通过调整配方及合成工艺虽然降低了脲醛树脂的游离醛含量并提高了脲醛树脂的耐水性能，但产品的贮存期都很短，不利于销售和使用。本专利技术的目的在于提供一种新的脲醛树脂及其制备方法，不但产品醛含量低、耐水胶合强度高而且贮存期长。本专利技术低醛耐水脲醛树脂以尿素用量为100重量份为计算基准主要由80-110份甲醛、6.3-31.3份催化剂六次甲基四胺、1.5-2.5份三聚氰胺、1.8-3.0份聚乙烯醇、0.8-6.0份甲醛捕捉剂硫脲组成。本专利技术低醛耐水脲醛树脂选择六次甲基四胺作催化剂是提高最终产品贮存期的一个原因。一般认为在制备脲醛树脂过程中加入硫脲可降低树脂中游离醛含量，但本专利技术发现加入硫脲后产品的综合性能得到极大改善，不仅降低了树脂中游离醛的含量而且提高了树脂的耐水胶合强度并使树脂贮存期显著延长。本专利技术低醛耐水脲醛树脂固体含量为48-70％，游离醛含量低于0.3％，耐水剪切强度为1.8Mpa以上，贮存期为900天以上。本专利技术低醛耐水脲醛树脂制备方法包括尿素分两批加入，(A)将甲醛、催化剂六次甲基四氨加入反应釜中，搅拌溶解后加入50份尿素、三聚氰胺；(B)升温至92～94℃反应；(C)加入剩余尿素和疏水性树脂聚乙烯醇，反应至终点；(D)反应液降至40℃以下，加氢氧化钠溶液调PH为7.0～8.5；(E)温度保持在40℃以下，抽真空至溶液粘度达600～1000厘泊；(F)加入甲醛捕捉剂硫脲，升温至70～80℃反应然后，冷却即得产品。本专利技术中硫脲还可以有另一种加入方式，即在上述(D)步完成后先加入甲醛捕捉剂硫脲，升温至70～80℃反应，然后将温度保持在40℃以下，抽真空至溶液粘度达600～1000厘泊，再降温冷却制得产品。本专利技术，由于在配方上选用了最佳催化剂及甲醛捕捉剂与其它组份相配合，在制备方法上选择了适宜的甲醛捕捉剂添加温度，因而使所有助剂综合起到了良好的作用，所得产品不仅游离醛含量低于0.3％、耐水胶合板强度大于1.8Mpa(杨木芯板在63±3℃水中泡3小时)而且贮存期达到了900天以上。实施例一配方甲醛100份尿素100份六次甲基四胺 31.3份三聚氰胺 2份聚乙烯醇 2份硫脲 2份甲醛100份、六次甲基四胺31.3份，加入反应釜中搅拌溶解后，再加入尿素50份，三聚氰胺2份，升温至92℃反应，加入尿素50份、聚乙烯醇2份，反应至溶液PH为4.8，反应液降至40℃，加30％的氢氧化钠溶液调PH为7.5，抽真空至粘度为800厘泊，加入硫脲2份，升温至80℃反应然后冷却即得产品。固体含量60％、游离醛含量0.24％，耐水剪切强度2.0Mpa，产品贮存期930天。权利要求1．一种低醛耐水脲醛树脂，其特征在于以尿素用量为100重量份为计算基准主要由80-110份甲醛、6.3-31.3份六次甲基四胺、1.5-2.5份三聚氰胺、1.8-3.0份聚乙烯醇、0.8-6.0份硫脲组成，固含量为48-70％，游离醛含量低于0.3％，耐水剪切强度大于1.8Mpa。2．根据权利要求1所述的一种低醛耐水脲醛树脂的制备方法，其特征在于尿素分两批加入，(A)将甲醛、催化剂六次甲基四氨加入反应釜中，搅拌溶解后加入50份尿素、改性剂三聚氰胺；(B)升温至92～94℃反应；(C)加入剩余尿素和疏水性树脂聚乙烯醇，反应至终点；(D)反应液降至40℃以下，加氢氧化钠溶液调PH为7.0～8.5；(E)温度保持在40℃以下，抽真空至溶液粘度达600～1000厘泊；(F)加入甲醛捕捉剂硫脲，升温至70～80℃反应，然后冷却即得产品。3．根据权利要求1所述的一种低醛耐水脲醛树脂的制备方法，其特征在于尿素分两批加入，(A)将甲醛、催化剂六次甲基四氨加入反应釜中，搅拌溶解后加入50份尿素、改性剂三聚氰胺；(B)升温至92～94℃反应；(C)加入剩余尿素和疏水性树脂聚乙烯醇，反应至终点；(D)反应液降至40℃以下，加氢氧化钠溶液调PH为7.0～8.5；加入甲醛捕捉剂硫脲，升温至70～80℃反应，然后将温度保持在40℃以下，抽真空至溶液粘度达600～1000厘泊，再降温冷却制得产品。全文摘要本专利技术提供,脲醛树脂以尿素用量为100重量份为计算基准主要由80—110份甲醛、6.3—31.3份六次甲基四胺、1.5—2.5份三聚氰胺、1.8—3.0份聚乙烯醇、0.8—6.0份硫脲组成。尿素分两批加入,尤其是选择甲醛捕捉剂硫脲的加入温度使组分发挥了整体效应。本专利技术脲醛树脂不仅游离甲醛含量低于0.3%、耐水胶合板强度大于1.8MPa(杨木芯板在63±3℃水中泡3小时)而且贮存期显著提高,达到了900天以上。文档编号C08G14/00GK1304942SQ0011772公开日2001年7月25日 申请日期2000年5月12日 优先权日2000年5月12日专利技术者赵瑛, 魏存发, 吕红, 张海燕, 王亚红, 齐国庆 申请人:中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司, 中国石油兰州石化公司化工研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低醛耐水脲醛树脂，其特征在于以尿素用量为１００重量份为计算基准主要由８０－１１０份甲醛、６．３－３１．３份六次甲基四胺、１．５－２．５份三聚氰胺、１．８－３．０份聚乙烯醇、０．８－６．０份硫脲组成，固含量为４８－７０％，游离醛含量低于０．３％，耐水剪切强度大于１．８Ｍｐａ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵瑛，魏存发，吕红，张海燕，王亚红，齐国庆，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司，中国石油兰州石化公司化工研究院，
类型：发明
国别省市：62[中国|甘肃]