一种装饰纸或高压层积板材浸渍用浅色胶黏剂及其制备方法技术

本申请涉及一种物理强度达到国标要求的装饰纸或HPL浸渍用浅色胶黏剂及其制备方法，其胶黏剂包括酚醛树脂、水性丙烯酸乳液、消泡剂和水。其中酚醛树脂采用浅色的酚醛树脂，制备方法如下：按照配方比例，在室温下将水性丙烯酸乳液和酚醛树脂混合，100r/min条件下加入消泡剂和水，混合均匀后调整搅拌速度调为300

【技术实现步骤摘要】
一种装饰纸或高压层积板材浸渍用浅色胶黏剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种装饰纸或高压层积板材浸渍用浅色胶黏剂及其制备方法，属于人造板加工


技术介绍

[0002]酚醛树脂是木材加工工业中使用最广的主要胶种之一，用量仅次于脲醛树脂。它具有胶合强度高、耐水、耐热、耐磨及化学稳定性好等优点；其缺点是树脂颜色较深，热固化后颜色更深，其在用作装饰纸浸渍或热固性树脂浸渍纸高压层积板材(HPL)生产时会严重影响装饰材料原有的色泽和印刷图案，不利于装饰纸和HPL在浅净场合的应用，这极大地限制了装饰纸尤其是HPL在人造纸加工中的应用。
[0003]现有技术中，酚醛树脂大多是在碱性催化剂(NaOH为主)作用下，苯酚首先与甲醛发生加成反应生成羟甲基酚，已生成的羟甲基酚与另外的苯酚或羟甲基酚分子相互作用生成线型缩聚物，最终生成不溶不熔的体型缩聚物。在现有装饰纸、HPL用酚醛树脂制备方法中，一般的，甲醛/苯酚摩尔比在1
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1.5之间；碱性催化剂一般为NaOH，OH
‑
摩尔比(对甲醛)0.2
‑
0.4之间，即使制备低缩合酚醛树脂，OH
‑
摩尔比(对甲醛)一般也大于0.07；反应温度一般为85℃
‑
95℃(CN201410638910.2，CN201510816024.9)。在此反应条件下制备的酚醛树脂普遍本身颜色较深、热固后颜色更深。现有研究一般对酚醛树脂进行改性以期得到浅色酚醛胶，有专利技术介绍了(CN103819462A)在酚醛树脂制备中加入三聚氰胺和尿素进行改性，在一定程度上实现了浅色化，但三聚氰胺的加入会导致酚醛树脂胶发脆，尿素会导致酚醛树脂水溶倍数降低。也有通过二价金属离子进行催化的方式来制备浅色酚醛树脂(CN101067016A)，但放置一段时间会带来较为严重的分层现象。
[0004]一定程度上，调整上述常规反应条件使反应程度减弱，酚醛树脂产品的颜色会随之变浅，这主要是因为反应程度降低，生成的发色基团(酚羟基)减少。因此，选择更大的甲醛/苯酚摩尔比、碱性更弱的催化剂、更低的催化剂用量、更低的反应温度或可得到颜色更浅的酚醛树脂。但此时制得的酚醛树脂分子量偏小，固化胶膜的胶合强度、表面强度等性能均偏差，这可以通过浅色酚醛树脂与胶膜性能较好的浅色/透明热固型乳液树脂胶黏剂协同复配胶黏剂来弥补。对于纸张类基材来说，乳液型胶黏剂在其中的渗透性很大程度上影响了产品的粘结性，这就对乳液型胶黏剂的粒径、黏度和分子量具有一定的要求。有专利技术介绍了一种对装饰原纸渗透性好的热固型丙烯酸酯胶黏剂(CN 202010394895.7)，但该方法得到的丙烯酸酯胶黏剂分子量偏小、交联程度低，无法赋予纸张较好的物理强度(耐磨性、耐刮擦性等)，需要引入交联单体、填料等，制备过程较为复杂，性能控制条件较为苛刻。因此，通过调节制备条件，得到一种胶膜物理强度较好的丙烯酸酯乳液是浅色酚醛类树脂胶黏剂复配体系成功与否的关键条件之一。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是，针对以上现有技术中的不足，提供一种物理强度达
到国标要求的装饰纸或高压层积板材浸渍用浅色胶黏剂及其制备方法。按质量分数计，组分包括：
[0006]酚醛树脂：30
‑
40份
[0007]水性丙烯酸乳液：35
‑
50份
[0008]消泡剂：0.1
‑
0.5份
[0009]水：5
‑
10份。
[0010]具体的，所述的酚醛树脂的配方为：
[0011]苯酚1摩尔份，甲醛1.7
‑
2.5摩尔份，0.02
‑
0.08摩尔份碱性催化剂，碱性催化剂中NaOH与Ba(OH)2摩尔比为1∶3，水10
‑
15摩尔份。
[0012]更具体的，所述的酚醛树脂的制备方法如下：
[0013]1、将计量的苯酚、催化剂和水加入反应釜中，加热至45
‑
50℃时开始搅拌，保温10min，保证苯酚融化；
[0014]2、开动搅拌器5
‑
10min后，加入计量的甲醛，搅拌5min后开始升温，升温10分钟后开始通冷水；在60min内升温至70℃左右，开始保温，保温150min；
[0015]3、保温反应结束后，继续升温，在30min内升温85
‑
90℃，保温10min；待温度降至40℃以下时放料即可得到浅色酚醛树脂。
[0016]树脂性能如下：
[0017][0018]具体的，所述的水性丙烯酸乳液的配方为：软单体5
‑
10份、硬单体25
‑
40份、乳化剂1～10份、引发剂0.5～1份、水70～90份、pH调节剂0.05
‑
0.1份。均为质量比。
[0019]更具体的，所述的软单体包括丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正辛酯中的一种或几种。所述的硬单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈中的一种或几种。所述的乳化剂为阿拉伯胶、脂肪酸山梨坦、CO
‑
436、X
‑
405中的两种或多种。所述的引发剂为过硫酸铵或者过硫酸钾中的一种。所述的pH调节剂为氨水。
[0020]更具体的，所述水性丙烯酸乳液的制备方法如下：
[0021]1)在反应器中加入全部的pH调节剂和去离子水、1/4软单体1/4硬单体、1/4引发剂和全部乳化剂，搅拌桨与水平面成30
‑
40
°
角，桨叶距离反应容器底部高度为液面高度的1/4
‑
1/3处，搅拌速度250
‑
300r/min，待泛蓝光后立即停止反应，制得预乳液；
[0022]2)将余量的软单体和硬单体混合均匀，与余量的引发剂在75
‑
80℃的条件下，分别滴加至预乳液，在搅拌状态下升温至80
‑
85℃，搅拌速度150
‑
200r/min，10min滴完，滴加过程始终保持搅拌桨与水平面成30
°‑
40
°
角，桨叶距离反应容器底部高度为液面高度的1/4
‑
1/3处，滴加完毕后保温30
‑
40min，制得水性丙烯酸酯乳液；乳液的固含量在35％左右，粒径100
‑
150nm，黏度20
‑
30cp，分子量3000
‑
8000。与CN202010394895.7介绍的丙烯酸酯乳液相比，粒径和黏度稍大，但均能满足渗透性要求；树脂分子量偏大，这有利于胶膜的物理强度的提高，从而赋予最终产品更高的硬度、耐磨性、耐刮擦、抗冲击性。
[0023]按照配方比例，在室温下将水性丙烯酸乳液和酚醛树脂混合，100r/min条件下加入消泡剂和水，混合均匀后调整搅拌速度调为300
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装饰纸或高压层积板材浸渍用浅色胶黏剂，其特征在于，包括如下组分：浅色酚醛树脂：30
‑
40份，水性丙烯酸乳液：35
‑
50份，消泡剂：0.1
‑
0.5份，水：5
‑
10份。2.根据权利要求1所述的一种胶黏剂，其特征在于，所述的浅色酚醛树脂的具有如下性能：具有红褐色透明稀粘液外观，固体含量为44％
‑
46％，在25℃时的溶水倍数＞20，游离酚含量＜5％，贮存期＞30日。3.根据权利要求2所述的一种胶黏剂，其特征在于，所述的酚醛树脂的原料由以下物质组成：苯酚1摩尔份，甲醛1.7
‑
2.5摩尔份，0.02
‑
0.08份摩尔碱性催化剂，碱性催化剂中NaOH与Ba(OH)2摩尔比为1∶3，水10
‑
15摩尔份。4.根据权利要求3所述的一种胶黏剂，其特征在于，所述的酚醛树脂的制备方法如下：步骤1)将计量的苯酚、碱性催化剂和水加入反应釜中，加热至45
‑
50℃时开始搅拌，保温10min，保证苯酚融化；步骤2)开动搅拌器5
‑
10min后，加入计量的甲醛，搅拌5min后开始升温，升温10分钟后开始通冷水；在60min内升温至70℃左右，开始保温，保温150min；步骤3)保温反应结束后，继续升温，在30min内升温85
‑
90℃，保温10min；待温度降至40℃以下时放料。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的一种胶黏剂，其特征在于，所述的水性丙烯酸乳液由以下重量份组分制备：软单体5
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10份、硬单体25
‑
40份、乳化剂1～10份、引发剂0.5～1份、水70～90份、pH调节剂0.05
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0.1份。6.根据权利要求5所述的一种胶黏剂，其特征在于，所述的软单体包括丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正辛...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐建峰，刘如，龙玲，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院木材工业研究所，
类型：发明
国别省市：