一种防腐型指接板木材用胶黏剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防腐型指接板木材用胶黏剂，由包括以下重量份的原料制备而成：甲醛300～600份、尿素150～250份、三聚氰胺50～150份、木质素30～50份、聚乙烯醇3～5份、氯化铵1～5份、柠檬酸三丁酯0.2～0.9份、引发剂0.2～0.8份、有机锆交联剂0.5～5份、乳化剂0.01～0.2份、松香铜0.1～2份、氢氧化铝超细粉1～5份、羧甲基纤维素钠10～16份、聚苯胺4～7份。本发明专利技术还公开一种防腐型指接板木材用胶黏剂的制备方法，根据温度和pH值将原料成分分成多个批次添加。本发明专利技术制备的防腐型指接板木材用胶黏剂具有较高的粘结性能、阻燃性能和防腐性能，且能够提高木材的机械性能。

【技术实现步骤摘要】
一种防腐型指接板木材用胶黏剂及其制备方法
本专利技术属于木材制备
，具体涉及一种防腐型指接板木材用胶黏剂及其制备方法。
技术介绍
指接板，指接板由多块木板拼接而成，上下不再粘压夹板，由于竖向木板间采用锯齿状接口，类似两手手指交叉对接。与木工板的用途一样，只是指接板在生产过程中用胶量比木工板少得多，所以是较木工板更为环保的一种板材，已有越来越多的人开始选用指接板来替代木工板。指接板上下无须粘贴夹板，用胶量大大减少。指接板材在生产过程中绝大部分采用脲醛树脂或改性的脲醛胶，这类胶黏剂具有胶接强度高、不易开胶的特点，但它在一定条件下会产生甲醛释放。甲醛被世界卫生组织确定为致癌和致畸性物质，对人体健康的影响主要表现在嗅觉异常、刺激、致敏、肺功能异常、肝功能异常和免疫功能异常等方面。甲醛释放主要有两个来源：一是板材本身在干燥时，因内部分解而产生甲醛。表现为板材在堆放和使用过程中，温度、湿度、酸碱、光照等环境条件会使板内未完全固化的树脂发生降解而释放甲醛。其中木材密度越小，甲醛散发能力越强。二是用于板材基材粘接的胶粘剂产生了甲醛。表现在制胶、热压方面，其中制胶时尿素没有和甲醛完全反应，使胶中含有一部分游离甲醛，游离甲醛的浓度高低与采用的摩尔比和制板工艺有关；板材热压过程中胶黏剂固化不彻底，胶中一部分不稳定结构(如醚键、羟甲基团、亚甲基)发生分解而释放甲醛。指接板材中的甲醛释放会随着热压温度和施胶量的变化而变化，将长期影响室内环境质量。同时，上述指接板的结构和物理化性能都不是很稳定，硬度差、韧性强度低等。细木工板质量优于其他指接板，但需热压附贴单板，材料损耗大，成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种防腐型指接板木材用胶黏剂及其制备方法，该方法制备的胶黏剂，具有较高的粘结性能、阻燃性能和防腐性能，且能够提高木材的机械性能，固化时间短，反应温度低，减少了游离甲醛的存在，由胶水产生的污染也大幅度减少，既环保粘结效果又好，能够减少胶黏剂的用量，节约成本。为了解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种防腐型指接板木材用胶黏剂，由包括以下重量份的原料制备而成：甲醛300～600份、尿素150～250份、三聚氰胺50～150份、木质素30～50份、聚乙烯醇3～5份、氯化铵1～5份、柠檬酸三丁酯0.2～0.9份、引发剂0.2～0.8份、有机锆交联剂0.5～5份、乳化剂0.01～0.2份、松香铜0.1～2份、氢氧化铝超细粉1～5份、羧甲基纤维素钠10～16份、聚苯胺4～7份。进一步，所述的防腐型指接板木材用胶黏剂，由包括以下重量份的原料制备而成：甲醛400～500份、尿素180～220份、三聚氰胺80～120份、木质素35～45份、聚乙烯醇3.5～4.5份、氯化铵2～4份、柠檬酸三丁酯0.4～0.7份、引发剂0.3～0.7份、有机锆交联剂1～3份、乳化剂0.05～0.15份、松香铜0.5～1.7份、氢氧化铝超细粉2～4份、羧甲基纤维素钠12～14份、聚苯胺5～6份。进一步，所述的乳化剂为吐温、司班或曲拉通；所述的引发剂为过硫酸盐。进一步，所述的有机锆交联剂的制备方法包括以下步骤：A：将甲醇、锆酸四丁酯和乙酰丙酮混合均匀，其中锆酸四丁酯的质量百分比为10％～15％；在85～90℃氮气环境下，保温反应4～5h；B：加入配位体多元醇复合物TN-1和三乙醇胺，继续反应1～2h，再向体系中加入水，继续反应2～3h，即得有机锆交联剂。进一步，所述的锆酸四丁酯、乙酰丙酮、多元醇复合物TN-1、三乙醇胺的质量比为1:1:2.5～2.75:1.75～2。进一步，所述的甲醇与水的质量比为1:0.25～0.5。一种防腐型指接板木材用胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：S1：将氢氧化铝超细粉、聚苯胺、羧甲基纤维素钠预先混合，得混合物料；S2：将尿素分为四份，将甲醛加入反应釜中，开机搅拌，并加入氯化铵混合均匀，加入浓硫酸调节反应液的pH值为1.8～2.2；然后将三聚氰胺、聚乙烯醇、引发剂和第一份尿素加入反应釜，并将反应液升温到30～50℃，保温搅拌10～30min；S3：将反应液升温至88～95℃，加入氢氧化钠调节反应液的pH值为4.5～5.5，然后加入木质素和第二份尿素，保温搅拌10～30min；S4：将反应液降温至80～86℃，加入氢氧化钠调节反应液的pH值为6.5～7.5；然后加入羧甲基纤维素钠、柠檬酸三丁酯和第三份尿素和混合物料，保温搅拌5～10min；S5：将反应液降温至50～70℃，加入氢氧化钠调节反应液的pH值为8.5～9.2，然后加入有机锆交联剂、乳化剂、松香铜和第四份尿素，保温搅拌10～30min；反应液冷却至室温后，加入步骤S1所述的混合物料，搅拌均匀，即得。进一步，所述的步骤S1中，四份尿素的质量比为10:1～2:2～10:1～2。进一步，所述的步骤S2中，氢氧化铝超细粉、聚苯胺、羧甲基纤维素钠预先混合的方法为：将羧甲基纤维素钠分散在水中，得分散液，然后加入氢氧化铝超细粉、聚苯胺，搅拌5～10min。进一步，所述的分散液中的羧甲基纤维素钠质量百分比为0.8％～1.2％。本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术的胶黏剂以甲醛、聚乙烯醇和尿素作为合成胶黏剂的主要原料，制备胶黏剂主要成分脲醛树脂；尿素和三聚氰胺具有甲醛捕获剂的作用，能够减少甲醛释放；氯化铵具有弱酸性，能够调节反应液的pH值，并且具有水溶性好、价格低廉、无毒无味的优点，而且具有一定的固化作用，能够缩短胶黏剂固化时间，氯化铵还能与游离的甲醛反应，进一步减少甲醛的释放；木质素具有粘结性、分散性、螯合性，能与甲醛反应生成木质素甲醛树脂，进一步减少甲醛的排放，使得胶黏剂粘结力大且解崩性好，能够提高指接板抗压强度和密实性，具有早强效应，缩短凝结时间，木质素还能增加胶与板之间的表面亲和力，初始粘度较好，同时合理利用了制浆造纸工业中的废弃物木质素，减少了环境污染；柠檬酸三丁酯挥发性小、无毒、有抗霉性，能够加强板材的耐腐蚀、耐油性能，附着力好；Zr本身具有较强的有耐腐蚀性，将Zr与有机物螯合，获得有机锆交联剂，其热稳定性好，能耐高温，不仅能够提高胶黏剂整体的耐腐蚀性，而且能够提高胶黏剂整体的稳定性；松香铜的软化点高，脆性高，粘结力强，塑性好，乳化剂对松香铜进行乳化，可同时起到乳化、分散与稳定作用，并能够降低分散相和分散介质的界面张力，即降低界面比表面自由能，从而可防油相的聚结，提高了松香铜乳液的稳定性；乳化剂还可在分散相液滴周围形成规则排列的吸附层，此时乳化剂停留于两相界面上，其非极性亲油基与松香铜相接触，亲水基与水分子接触，所形成的吸附层可防止油相的聚结。松香铜能够与各组分之间形成牢固的化学键，将其流失性，提高防腐剂的长效性，同时增强木材的机械性能。2、胶黏剂的制备原料中，氢氧化铝超细粉具有阻燃功能，氢氧化铝超细粉的添加使得胶黏剂具有阻燃性能，从而降低板材的可燃风险。氢氧化铝呈弱酸性，将氢氧化铝超细粉与聚苯胺在的溶剂中混合，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防腐型指接板木材用胶黏剂，其特征在于，由包括以下重量份的原料制备而成：甲醛300～600份、尿素150～250份、三聚氰胺50～150份、木质素30～50份、聚乙烯醇3～5份、氯化铵1～5份、柠檬酸三丁酯0.2～0.9份、引发剂0.2～0.8份、有机锆交联剂0.5～5份、乳化剂0.01～0.2份、松香铜0.1～2份、氢氧化铝超细粉1～5份、羧甲基纤维素钠10～16份、聚苯胺4～7份。/n

【技术特征摘要】
1.一种防腐型指接板木材用胶黏剂，其特征在于，由包括以下重量份的原料制备而成：甲醛300～600份、尿素150～250份、三聚氰胺50～150份、木质素30～50份、聚乙烯醇3～5份、氯化铵1～5份、柠檬酸三丁酯0.2～0.9份、引发剂0.2～0.8份、有机锆交联剂0.5～5份、乳化剂0.01～0.2份、松香铜0.1～2份、氢氧化铝超细粉1～5份、羧甲基纤维素钠10～16份、聚苯胺4～7份。


2.根据权利要求1所述的防腐型指接板木材用胶黏剂，其特征在于，由包括以下重量份的原料制备而成：甲醛400～500份、尿素180～220份、三聚氰胺80～120份、木质素35～45份、聚乙烯醇3.5～4.5份、氯化铵2～4份、柠檬酸三丁酯0.4～0.7份、引发剂0.3～0.7份、有机锆交联剂1～3份、乳化剂0.05～0.15份、松香铜0.5～1.7份、氢氧化铝超细粉2～4份、羧甲基纤维素钠12～14份、聚苯胺5～6份。


3.根据权利要求1所述的防腐型指接板木材用胶黏剂，其特征在于：
所述的乳化剂为吐温、司班或曲拉通；
所述的引发剂为过硫酸盐。


4.根据权利要求1所述的防腐型指接板木材用胶黏剂，其特征在于，所述的有机锆交联剂的制备方法包括以下步骤：
A：将甲醇、锆酸四丁酯和乙酰丙酮混合均匀，其中锆酸四丁酯的质量百分比为10％～15％；在85～90℃氮气环境下，保温反应4～5h；
B：加入配位体多元醇复合物TN-1和三乙醇胺，继续反应1～2h，再向体系中加入水，继续反应2～3h，即得有机锆交联剂。


5.根据权利要求4所述的防腐型指接板木材用胶黏剂，其特征在于：所述的锆酸四丁酯、乙酰丙酮、多元醇复合物TN-1、三乙醇胺的质量比为1:1:2.5～2.75:1.75～2。


6.根据权利要求4所述的防腐型指接板...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶晟，陶永恒，倪莉，陈萍，张卫斌，
申请(专利权)人：广西贺州恒达板业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45