一种改性三聚氰胺胶粘剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及三聚氰胺胶粘剂技术领域，公开了一种改性三聚氰胺胶粘剂及其制备方法。该改性三聚氰胺胶粘剂，包括以下质量份数的组分：质量分数为37％的甲醛水溶液400～750份，尿素200～310份，三聚氰胺55～90份，聚乙烯醇0.6～1.0份，多孔性无机填料4～6份，pH调节剂60～100份，甲酸5～18份，脱模剂0.1～0.3份。本发明专利技术在三聚氰胺胶粘剂基础上通过添加多孔性无机填料、聚乙烯醇、脱模剂、甲酸对三聚氰胺胶粘剂进行改性，制备得到的改性三聚氰胺胶粘剂耐水性强、防老化、出模效果好且具备环保性。可以生产得到胶合强度高、浸渍剥离性能好、甲醛含量低的高质量的胶合板产品。低的高质量的胶合板产品。

【技术实现步骤摘要】
一种改性三聚氰胺胶粘剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及三聚氰胺胶粘剂
，更具体地说，涉及一种改性三聚氰胺胶粘剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]脲醛树脂胶粘剂是目前国内外木材加工行业应用最为广泛的粘合剂，是由尿素与甲醛在催化剂作用下，缩聚成初期脲醛树脂，然后再在固化剂或助剂作用下，形成不溶、不熔的末期热固性树脂。与酚醛树脂胶粘剂相比，脲醛树脂胶粘剂具有原料来源方便、成本低、色浅、制备工艺简单等优势。据统计，我国胶合板、人造板等工业用的胶粘剂中，脲醛树脂胶粘剂占总用量的76％以上。但是，也由于脲醛树脂胶粘剂耐水性、耐老化性、稳定性差，故脲醛树脂胶粘剂的质量直接影响胶合板、人造板等产品的质量与销量。
[0003]三聚氰胺胶粘剂属于脲醛树脂胶粘剂中的一种，它是在脲醛树脂胶粘剂基础上利用三聚氰胺进行改性得到的一种性能更优的胶粘剂，广泛应用于胶合板中。三聚氰胺分子中含有三嗪环结构，有多个活性官能团，每个官能团均能够与甲醛反应，生成三维网状结构的三聚氰胺树脂，封闭了吸水性基团，大大提高了胶粘剂的耐水性能。虽然利用三聚氰胺改性后的胶粘剂，其耐水性得到改善，但是在室外用建筑模板等有耐水、耐老化的户外用木制品领域对胶粘剂的耐水、防老化性能要求更为严格，目前三聚氰胺胶粘剂因其耐水性、耐老化性差，且出模时效果差，使其在室外用建筑模板的应用中受到限制。
[0004]另外，三聚氰胺胶粘剂中含有一定量的游离甲醛，因甲醛具有毒性，超过一定的量还会引发致癌风险。胶粘剂中的游离甲醛含量越低，其毒性就越小。故如何降低胶粘剂中游离甲醛的含量是目前制约三聚氰胺胶粘剂应用的瓶颈。
[0005]目前，由于三聚氰胺胶粘剂存在的上述问题，将三聚氰胺胶粘剂涂覆在混凝土模板用胶合板时，胶合板产品多数存在胶合强度差、易剥离、分层、甲醛含量高等问题，产品质量合格率低。故有必要开发一种耐水性强、防老化、出模效果好且具备环保性的三聚氰胺胶粘剂，可以得到胶合强度高、浸渍剥离性能好、甲醛含量低的高质量的胶合板产品。

技术实现思路

[0006]针对现有三聚氰胺胶粘剂存在的上述问题，本专利技术提供一种改性三聚氰胺胶粘剂及其制备方法，通过分批多次加尿素和多孔性无机填料对三聚氰胺胶粘剂进行改性，并且加入脱模剂，使得制备的改性三聚氰胺胶粘剂耐水性强、防老化、出模效果好且具备环保性，且制备方法容易控制，易于大规模生产，可以生产得到胶合强度高、浸渍剥离性能好、甲醛含量低的高质量的胶合板产品。
[0007]为达到上述专利技术目的，本专利技术采用了如下的技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种改性三聚氰胺胶粘剂，包括以下质量份数的组分：质量分数为37％的甲醛水溶液400～750份，尿素200～310份，三聚氰胺55～90份，聚乙烯醇0.6～1.0份，多孔性无机填料4～6份，pH调节剂60～100份，甲酸5～18份，脱模剂0.1～0.3份。
[0009]与现有技术相比，本专利技术所述的改性三聚氰胺胶粘剂至少具有如下有益效果：
[0010](1)本专利技术在三聚氰胺胶粘剂基础上通过添加多孔性无机填料、聚乙烯醇、脱模剂、甲酸对三聚氰胺胶粘剂进行改性，改性三聚氰胺胶粘剂耐水性强、防老化、出模效果好且具备环保性。可以生产得到胶合强度高、浸渍剥离性能好、甲醛含量低的高质量的胶合板产品。
[0011]其中，多孔性无机填料因其特殊的孔状结构，对甲醛具有较强的吸附性能，能够有效降低三聚氰胺胶粘剂的游离甲醛含量，还可以提高耐水性能。多孔性无机填料可以减弱由于胶层体积收缩引起的应力集中导致开胶脱落的现象，耐老化性能好。多孔性无机填料的来源广泛，天然无害，成本低廉，可以成规模使用。
[0012]聚乙烯醇含有大量的羟基，能够与甲醛反应生成聚乙烯醇缩甲醛，降低游离甲醛含量，还可以降低三聚氰胺胶粘剂中亲水性基团羟甲基的含量，提高三聚氰胺胶粘剂的耐水性。此外，聚乙烯醇本身具有一定的弹性，当嵌入三聚氰胺甲醛树脂的大分子中时，可以提高分子链的柔韧性，增强三聚氰胺胶粘剂的韧性。
[0013]甲酸一方面可以调节弱酸性体系环境，促使成胶反应的进行；另一方面，甲酸可以作为固化剂，能够使三聚氰胺胶粘剂很快完成固化，在短时间内形成大量的分支结构与环状结构，降低游离甲醛含量，提更耐水性。
[0014]脱模剂可以降低自粘性，达到防粘效果，出模效果好；同时，不影响胶层之间的粘合，使三聚氰胺胶粘剂保持较高的胶合强度。
[0015](2)本专利技术合理控制三聚氰胺胶粘剂中各组分的配比，各组分之间协同作用，使甲醛、尿素与三聚氰胺反应生成的聚合物交联度适中，形成线性或支链型分子，提高了三聚氰胺胶粘剂的耐水性能和稳定性。
[0016]优选地，一种改性三聚氰胺胶粘剂，包括以下质量份数的组分：质量分数为37％的甲醛水溶液600份，尿素250份，三聚氰胺70份，聚乙烯醇0.8份，多孔性无机填料5份，pH调节剂80份，甲酸13份，脱模剂0.2份。
[0017]在其中一个实施例中，所述多孔性无机填料为膨润土、硅土、石膏粉、活性白泥中的至少一种与多孔钛磷灰石粉的混合物。
[0018]多孔钛磷灰石粉(MP
‑
TiHAP)呈现蜂窝状多孔结构，比表面积较大，对游离甲醛具有良好的吸附和降解性能。多孔钛磷灰石粉降解游离甲醛的机理是由于多孔钛磷灰石粉中含有羟基、空穴和超氧自由基，三者共同作用将游离甲醛氧化至无毒的CO2和H2O，降解率高。多孔钛磷灰石粉(MP
‑
TiHAP)可以通过常规方法合成，也可以购买市售产品。
[0019]石膏粉可以在普通石膏中添加发气剂、缓凝剂等采用常规方法制备而成的具有多孔性结构的石膏粉，其中发气剂，即起泡剂，是使石膏形成多孔结构的物质，可以采用物理发气剂，例如低沸点的烷烃和氟碳化合物，或者采用化学发气剂，例如碳酸盐、偶氮化合物等。缓凝剂可以改变石膏的凝结速度，使发气剂能很好发气，形成期望的多孔结构。例如碱性磷酸盐、柠檬酸和柠檬酸盐等。
[0020]膨润土、硅土和活性白泥均为多孔性结构，比表面积较大，均可以高效吸附游离甲醛。还可以提高耐水性能。多孔性无机填料可以减弱由于胶层体积收缩引起的应力集中导致开胶脱落的现象，耐老化性能好。
[0021]在其中一个实施例中，所述多孔钛磷灰石粉的粒径为5μm～100μm，所述多孔性无
机填料的平均粒径为5μm～100μm。
[0022]在其中一个实施例中，所述pH调节剂为碱性溶液，所述碱性溶液包括无机碱溶液和有机碱溶液。
[0023]在其中一个实施例中，所述无机碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液和氨水的一种或几种；所述有机碱溶液为三乙醇胺、三乙胺、三乙烯二胺、四甲基乙二胺、氨丁三醇中的一种或几种。
[0024]甲醛与尿素生成脲醛树脂首先在弱碱性条件中反应，生成羟甲基化合物。在调节PH值时需要添加无机碱溶液或者有机碱溶液，无机碱溶液和有机碱溶液的种类不做具体限定。无机碱溶液可以是氢氧化钠溶液，采用氢氧化钠固体加水制成的浓度为25wt％本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性三聚氰胺胶粘剂，其特征在于：包括以下质量份数的组分：质量分数为37％的甲醛水溶液400～750份，尿素200～310份，三聚氰胺55～90份，聚乙烯醇0.6～1.0份，多孔性无机填料4～6份，pH调节剂60～100份，甲酸5～18份，脱模剂0.1～0.3份。2.根据权利要求1所述的改性三聚氰胺胶粘剂，其特征在于：所述多孔性无机填料为膨润土、硅土、石膏粉、活性白泥中的至少一种与多孔钛磷灰石粉的混合物。3.根据权利要求2所述的改性三聚氰胺胶粘剂，其特征在于：所述多孔钛磷灰石粉的粒径为5μm～100μm，所述多孔性无机填料的平均粒径为5μm～100μm。4.根据权利要求1所述的改性三聚氰胺胶粘剂，其特征在于：所述pH调节剂为碱性溶液，所述碱性溶液包括无机碱溶液和有机碱溶液。5.根据权利要求4所述的改性三聚氰胺胶粘剂，其特征在于：所述无机碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液和氨水的一种或几种；所述有机碱溶液为三乙醇胺、三乙胺、三乙烯二胺、四甲基乙二胺、氨丁三醇中的一种或几种。6.根据权利要求1所述的改性三聚氰胺胶粘剂，其特征在于：所述脱模剂为脂肪酸盐类助剂。7.一种改性三聚氰胺胶粘剂的制备方法，所述制备方法用于制备权利要求1～6任一权利要求所述的改性三聚氰胺胶粘剂，其特征在于：包括以下步骤：S1、将质量分数为37％的甲醛水溶液投入反应釜，启动搅拌器，向所述反应釜中加入pH调节剂，调节pH至7.2～7.9，加入第一批尿素，搅拌混合，得到第一反应体系；S2、向所述第一反应体系中加入聚乙烯醇，蒸汽加热升温至88℃～92℃后，关闭蒸汽加热，搅拌30min～60min，得到第二反应体系；S3、向所述第二反应体系中缓慢滴加甲酸，调节pH至4.4～4.8，得到第三反应体系；S4、向所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭红芳，刘瑞宁，
申请(专利权)人：河北枞柏木业有限公司，
类型：发明
国别省市：