一种甲醛捕捉剂的制备方法及在脲醛树脂中的应用，制得的胶粘剂应用于木材加工行业。一种甲醛捕捉剂，其特征在于：包括丙烯酰胺、醋酸乙烯酯、苯乙烯、分子量调节剂、引发剂、pH缓冲剂、水；其中丙烯酰胺100重量份、醋酸乙烯酯5.6-18.0重量份、苯乙烯7.0-22.5重量份、分子量调节剂10.0-30.0重量份、引发剂0.1-0.4重量份、pH缓冲剂0.7重量份、水197重量份。本发明专利技术还提供了醛捕捉剂的制备方法及应用。本发明专利技术制备的环保脲醛树脂经检测，游离甲醛含量小于0.1％，由此制得的胶合板甲醛释放量达到E0级标准，胶层不泛黄，板材经热水蒸煮后强度大于0.7MPa。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种甲醛捕捉剂的制备及在脲醛树脂中的应用，制得的胶粘剂应用于木材加工行业。
技术介绍
目前，我国的人造板产量已达到了 2. 35亿m3，同比增长40. 36%。其中，胶合板的产量为I. 18亿立方米，占总产量的50. 42% ;纤维板的产量为4954万立方米，占总产量的21.08% ;刨花板的产量为1269. 8万立方米，占总产量的5. 40%。脲醛树脂由于具有生产成本低、原料来源充足、胶接性能优良、固化快且胶层无色等优点，在人造板工业中得到了广泛的应用，占人造板用胶量的80%以上，成为了目前粘合剂中用量最大的品种，尤其是其低廉的价格，是其它胶粘剂无法取代的。然而，脲醛树脂在生产和使用过程中会不断释放出甲醛，对环境造成严重污染。由于用脲醛树脂胶制造的胶合板、细木工板、刨花板、中密度纤维板主要用于家具制造和室内装修，会严重危害人们的身体健康。随着人民生活水平的提高和环保意识的增强以及国内外环保法规的实施，使用低甲醛释放的环保人造板已经成为必然趋势。我国于2001年就制定了《室内装饰装修材料——人造板及其制品中甲醛释放量限量》强制性国家标准(GB18580-2001)，规定了 E1级、E2级人造板标准。这意味着只有生产出符合“环保、无公害”的脲醛树脂胶，才能满足国内外市场的需求。现有改性脲醛树脂胶粘剂的方法，主要是通过降低树脂中游离甲醛的含量和添加甲醛捕捉剂等来降低板材的甲醛释放量。(CN101012360A)戴李宗，通过自由基聚合合成一定分子量的聚丙烯酰胺，将其作为甲醛捕捉剂加入脲醛树脂中，使所合成的脲醛树脂具有较好的收缩变形和较小开裂，但是甲醛释放量仍然偏高。(CN102031083A)陈海峰，使用聚乙二醇、聚羟甲基丙烯酰胺、醋酸乙烯酯为主剂、环己酮、三羟甲基丙烷以及甲苯二异氰酸酯为交联剂制得可以取代脲醛树脂的胶合板胶黏剂，从而实现无甲醛释放的目的，但是其耐水性较差。Zaimatul将丙烯酰胺单体作为甲醛捕捉剂添加到脲醛树脂中，从而得到EO级甲醛释放量的脲醛树脂胶黏剂，但缺乏耐水性实验。刘军海通过将丙烯酰胺及苯乙烯聚合形成二元共聚以实现甲醛捕捉的作用，但是并未考虑到提高力学性能，经测试发现该甲醛捕捉剂在进行甲醛捕捉的同时降低了力学强度。通过以上方法，所制得的脲醛树脂均不能在降低低甲醛释放量的同时，提高脲醛树脂的耐水力学性能。本专利采用三元共聚通过三种单体的不同作用，在降低脲醛树脂甲醛释放量的同时，提高脲醛树脂的耐水力学性能。
技术实现思路
本专利技术提供一种甲醛捕捉剂的制备及在脲醛树脂中的应用，采用丙烯酰胺、醋酸乙烯酯、苯乙烯合成一种共聚物作为甲醛捕捉剂，在脲醛树脂弱碱-弱酸-弱碱的合成工艺后期加入。该方法通过聚合物中的丙烯酰胺中氨基进行游离甲醛的捕捉，添加醋酸乙烯酯单体共聚提供一定的粘接强度，添加苯乙烯单体共聚以改变极性从而提供一定的耐水性。通过添加所制得的捕捉剂，不仅能够降低脲醛树脂中的甲醛释放量，并且能够提高脲醛树脂的胶粘强度和耐水性。使得低摩尔比的脲醛树脂在使用过程中，板材甲醛释放量达到EO级标准的同时，保证很好的胶结强度、耐水性性能。 本专利技术合成的甲醛捕捉剂，由丙烯酰胺、醋酸乙烯酯、苯乙烯与分子量调节剂，弓丨发剂、PH缓冲剂、溶剂按照下述配比制成丙烯酰胺100重量份、醋酸乙烯酯6. 0-18. O重量份、苯乙烯7. 0-22. 5重量份、分子量调节剂10. 0-30. O重量份、引发剂O. 1-0. 4重量份、pH缓冲剂O. 7重量份、水197重量份；加入量应按照比例进行，否则体系将出现升温过快，体系粘度过大等危险，从而影响质量。所合成的低甲醛释放量的脲醛树脂，由尿素、甲醛、甲醛捕捉剂、碱性催化剂和酸性催化剂按照下述配比制成尿素75重量份、质量百分数为37%的甲醛水溶液101-106重量份、甲醛捕捉剂20-50重量份、酸性催化剂0. 02-0. 05重量份、碱性催化剂0. 02-0. 05重量份；甲醒和尿素的摩尔比为I. 0-1. 05 ;所述碱性催化剂为碱水溶液,酸性催化剂为酸水溶液。本专利技术甲醛捕捉剂的制备方法，步骤如下I)将丙烯酰胺与分子量调节剂混合溶于水中，制得丙烯酰胺混合溶液；2)在有搅拌状况并通入氮气的反应釜，加入40%质量的丙烯酰胺混合溶液、醋酸乙烯酯、苯乙烯及pH缓冲剂，水搅拌均勻；3)升温至70_80°C后，滴加剩余60%丙烯酰胺以及引发剂，滴加速率为丙烯酰胺2. 0-5. Og/min、引发剂0. 2-0. 4g/min ；4)保温3小时以上完成，冷却出料；本专利技术脲醛树脂的制备方法，步骤如下I)在有搅拌的状态下，将101-106重量份质量百分数37%的甲醛水溶液、尿素43重量份加入反应釜，用碱水溶液调节PH值至9. O,升温至90°C，保温反应30min ；2)用酸水溶液调节体系pH值至4. 8，加入尿素32重量份，反应20min ；3)反应结束，用碱水溶液调节pH值至7. 2 ；4)将合成的甲醛捕捉剂20-50重量份一次性加入，冷却出料，得到脲醛树脂；引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾之一。分子量调节剂为甲酸钠、十二烷基硫醇之一。pH缓冲剂为硼砂，碳酸氢钠之一。酸水溶液为甲酸水溶液、硫酸水溶液、盐酸水溶液之一。 碱水溶液为氢氧化钠水溶液、三乙醇胺水溶液、六亚甲基四胺水溶液之一。本专利技术的新型结构环保脲醛树脂在胶粘剂中的应用，所述的胶粘剂由100重量份的脲醛树脂、15重量份的填料、5重量份的固化剂制成。其固化剂为氯化铵、过硫酸铵、磷酸氢二铵、磷酸铵。本专利技术制备的环保脲醛树脂经检测，游离甲醛含量小于O. I %，由此制得的胶合板甲醛释放量达到EO级标准，胶层不泛黄，板材经热水蒸煮后强度大于O. 7MPa。具体实施例方式实施例I先制备好甲醛捕捉剂待用将丙烯酰胺100g，甲酸钠15g和128. Og水混合溶解待用。在装有回流冷凝和搅拌装置的500ml四口瓶中，加入丙烯酰胺混合溶液96g，苯乙烯7. Og,醋酸乙烯酯6. Og,硼砂O. Ig,以及水71. Og在氮气保护下搅拌30min。加热至70°C后，滴加引发剂过硫酸铵O. 20g，滴加速率O. 2g/min，剩余的丙烯酰胺混合溶液2. Og/min。滴加完毕后，在70°C下保温反应3h后降温至室温，出料得到甲醛捕捉剂。在另一个500ml四口瓶中开启回流冷凝装置和搅拌装置，加入质量百分数为37%的甲醛水溶液103. 37g，尿素43. 00g，滴加氢氧化钠水溶液调节体系pH = 9. 0，同时开始加热；待温度升至90°C，保温反应30min ;用甲酸水溶液调节体系pH = 4. 8，加入尿素32. OOg,反应20min ;用氢氧化钠水溶液调节体系pH = 7. 2，加入甲醛捕捉剂30g，冷却出料，得到脲醛树脂胶黏剂。该体系甲醛和尿素的总的摩尔比为1.02 1，各阶段尿素加入质量之比为43 32。该脲醛树脂在应用中，所述的胶黏剂由100重量份的脲醛树脂、15重量份的填料(面粉或淀粉)、5重量份的20% (质量百分浓度)氯化铵制成。零=T + H21 + Hc^r COHH2COOCH3 〕 HHH Hs HHHHs I I I ill CONHa COOCH, COWH2 COOCH,COMH1—实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李效玉，冯德浩，宋春风，叶俊，邱藤，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：
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