工业化连续大规模生产无醛水性粘合剂的绿色安全环保工艺制造技术

本发明专利技术涉及工业化连续大规模生产无醛水性粘合剂的绿色安全环保工艺，包括：以具有碳

【技术实现步骤摘要】
工业化连续大规模生产无醛水性粘合剂的绿色安全环保工艺


[0001]本专利技术涉及人造板用粘合剂的
，具体而言，涉及一种无醛水性粘合剂绿色安全环保生产工艺

技术介绍

[0002]在目前的人造板生产中，以甲醛为原料制备的“三醛胶”(脲醛树脂、酚醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂)占有较大的比重，超过80％。使用“三醛胶”的板材会长期释放游离甲醛，污染室内环境，严重威胁居民的身体健康。随着人们生活水平的提高，对绿色生态的消费理念日益认同，越来越重视家居环境的环保健康，板材产品的甲醛释放量已经成为广大消费者极为关注的问题，只有更高标准的环保的装修材料才能成为市场的主流。由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会联合发布的《人造板及其制品甲醛释放量分级》(GB/T 39600
‑
2021)和《基于极限甲醛释放量的人造板室内承载限量指南》(GB/T39598
‑
2021)将于2021年10月1日起正式实施，对人造板材的甲醛排放分级及室内承载量有了新的规定和指引，其中新提出的ENF级≤0.025mg/m3的标准，被称为“史上最严甲醛标准”。
[0003]以大豆蛋白、单宁、淀粉、明胶等生物质原料为基础制备的粘合剂不涉及甲醛的使用，但是生物质原料降解速度快，又带来了板材易老化的问题。虽然通过添加抗老化剂能在一定程度上延缓降解，但是生物质材类粘合剂仍然有成本较高和资源方面的问题，这也限制了其实际使用。另外，也可以利用如聚氯乙烯，高分子量聚乙烯，氯丁橡胶等聚合物进行板材的生产，但是这些聚合物都不具有水溶性，不能形成水性粘合剂，只能通过热熔或者有机溶剂将聚合物与木材原料混合，仍然存在成本高、消耗能源和不环保的缺点。CN112852357A中提到使用酰胺基团与羧基和/或其铵盐的重复单元的共聚物的粘合剂进行板材的生产，具有无甲醛释放、低成本、施加简便且性能优异等特点。但是，聚合物制备过程中，使用溶剂沉淀结合离心分离或过滤分离的方式，产生大量固液混合溶剂，分离回收压力较大，同时离心或过滤后的母液中包含相当比例的低分子量聚合物，无法回用，导致产生大量的危险废物，不符合原子经济性的反应原则及绿色化学的生产目标，不适宜工业化连续大规模生产。
[0004]综上所述，亟需发展一种工艺简单，反应条件温和，原子经济性好的工业化连续大规模生产无醛水性粘合剂的绿色安全环保生产工艺。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，尤其是目前无醛水性粘合剂的制备工艺难以实现高原子经济性、绿色、安全、环保的大规模生产问题，本专利技术提供一种工艺简单，反应条件温和，原子经济性好的工业化连续大规模生产无醛水性粘合剂的绿色安全环保生产工艺。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种无醛水性粘合剂的绿色安全环保生产工艺，包括：
[0008]以具有碳
‑
碳不饱和双键和酸酐基团的单体、至少一种其他含碳
‑
碳不饱和双键的
单体为原料，在溶剂和引发剂参与下进行聚合反应；
[0009]聚合反应液在高温惰性载气作用下，进行固液分离，溶剂汽化，经冷凝后返回聚合反应套用；固体物料作为聚合物中间体与氨气和空气的混合气体进行气固反应，得到固体无醛水性粘合剂产品。
[0010]根据本专利技术，优选的，聚合反应采用管式反应形式进行，进一步优选，采用循环回路管式反应形式。
[0011]根据本专利技术，优选的，所述的固液分离的形式为喷雾干燥。
[0012]根据本专利技术，优选的，所述的惰性载气为N2或CO2。
[0013]根据本专利技术，优选的，所述的高温惰性载气温度为150
‑
200℃。
[0014]根据本专利技术，优选的，固体物料作为聚合物中间体与氨气和空气的混合气体进行气固反应过程中，氨气的浓度小于等于爆炸下限的25％；
[0015]优选的，氨气浓度为1vol％～4vol％，进一步优选2vol％～3vol％。
[0016]根据本专利技术，优选的，气固反应后，对未反应的氨气用水吸收，然后与聚合物中间体进行液固反应生产液体无醛水性粘合剂产品；
[0017]优选的，未反应的氨气用水吸收得到的氨水浓度为1wt％～10wt％，进一步优选3wt％～6wt％。
[0018]根据本专利技术，优选的，具有碳
‑
碳不饱和双键和酸酐基团的单体为具有4
‑
8个碳原子的单烯不饱和二羧酸酐，进一步优选马来酸酐；
[0019]优选的，其他含碳
‑
碳不饱和双键的单体为双烯单体或/和含苯环的单烯；进一步优选的，双烯单体为二乙烯苯、双环戊二烯中的至少一种，含苯环的单烯为苯乙烯；
[0020]最优选的，以具有碳
‑
碳不饱和双键和酸酐基团的单体、双烯单体和含苯环的单烯为反应原料。
[0021]根据本专利技术，优选的，所述的溶剂为酯类溶剂，进一步优选乙酸异丙酯、乙酸异戊酯、丁酸乙酯中的至少一种。
[0022]根据本专利技术，优选的，所述的引发剂为过氧化物引发剂，进一步优选过氧化二苯甲酰。
[0023]根据本专利技术，优选的，具有碳
‑
碳不饱和双键和酸酐基团的单体、至少一种其他含碳
‑
碳不饱和双键的单体的摩尔比为1：(0.1
‑
2)；
[0024]进一步优选的，当以具有碳
‑
碳不饱和双键和酸酐基团的单体、双烯单体和含苯环的单烯为反应原料时，具有碳
‑
碳不饱和双键和酸酐基团的单体、双烯单体和含苯环的单烯的摩尔比为1：(0.1
‑
1)：(0.1
‑
1)。
[0025]根据本专利技术，优选的，溶剂与具有碳
‑
碳不饱和双键和酸酐基团的单体的质量比为1～10:1。
[0026]根据本专利技术，优选的，引发剂的加入量为反应原料质量的0.5％～3％。
[0027]根据本专利技术，无醛水性粘合剂的绿色安全环保生产工艺，一种优选的实施方案，包括步骤如下：
[0028](1)聚合反应
[0029]将马来酸酐、苯乙烯、双烯单体、溶剂和引发剂过氧化二苯甲酰混合后，升温溶解，待完全溶解后，开始聚合反应，反应温度为60～100℃，反应结束后，聚合反应液进入溶剂回
收系统；
[0030](2)溶剂回收
[0031]聚合反应液在高温惰性载气作用下，固液分离，溶剂汽化，经冷凝后返回聚合反应套用，固体物料为作为聚合物中间体，进行氨化反应；
[0032](3)氨化反应
[0033]氨气与空气按比例通入氨化反应器与聚合物中间体发生气固反应，得到固体无醛水性粘合剂产品。
[0034]本专利技术未详尽说明的，均按本领域常规技术处理。
[0035]本专利技术的有益效果：
[0036]1、本专利技术的聚合反应工艺采用循环回路技术，通过管式反应器控制，解决聚合反应引发阶段反应速度过快、聚合温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无醛水性粘合剂的绿色安全环保生产工艺，包括：以具有碳
‑
碳不饱和双键和酸酐基团的单体、至少一种其他含碳
‑
碳不饱和双键的单体为原料，在溶剂和引发剂参与下进行聚合反应；聚合反应液在高温惰性载气作用下，进行固液分离，溶剂汽化，经冷凝后返回聚合反应套用；固体物料作为聚合物中间体与氨气和空气的混合气体进行气固反应，得到固体无醛水性粘合剂产品。2.根据权利要求1所述的无醛水性粘合剂的绿色安全环保生产工艺，其特征在于，聚合反应采用管式反应形式进行，优选采用循环回路管式反应形式。3.根据权利要求1所述的无醛水性粘合剂的绿色安全环保生产工艺，其特征在于，所述的固液分离的形式为喷雾干燥。4.根据权利要求1所述的无醛水性粘合剂的绿色安全环保生产工艺，其特征在于，所述的惰性载气为N2或CO2。5.根据权利要求1所述的无醛水性粘合剂的绿色安全环保生产工艺，其特征在于，所述的高温惰性载气温度为150
‑
200℃。6.根据权利要求1所述的无醛水性粘合剂的绿色安全环保生产工艺，其特征在于，固体物料作为聚合物中间体与氨气和空气的混合气体进行气固反应过程中，氨气浓度为1vol％～4vol％，优选2vol％～3vol％。7.根据权利要求1所述的无醛水性粘合剂的绿色安全环保生产工艺，其特征在于，气固反应后，对未反应的氨气用水吸收，然后与聚合物中间体进行液固反应生产液体无醛水性粘合剂产品；优选的，未反应的氨气用水吸收得到的氨水浓度为1wt％～10wt％。8.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：解乐福，邵军强，苗晓亮，刘晓敏，丛飞，周建民，赵伟洁，
申请(专利权)人：威海新元新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：