一种贮存稳定性改进的改性脲醛树脂的制备方法技术

技术编号:8267329 阅读:162 留言:0更新日期:2013-01-30 22:49
一种贮存稳定性改进的改性脲醛树脂的制备方法,该方法包括:(1)将第一批尿素、改性剂和甲醛进行第一接触反应,至水混合性为0.4~1.5倍,甲醛:第一批尿素与改性剂的总量的摩尔比为1~1.7∶1;(2)将所得混合物与第二批尿素在温度为60±15℃下进行第二接触反应1~30min,甲醛:第一批尿素、第二批尿素与改性剂的总量的摩尔比为0.6~1.25∶1;(3)将步骤(2)所得混合物的pH值调至8.5~10并降温至40℃以下。本发明专利技术提供的制备方法制得的贮存稳定性改进的改性脲醛树脂的贮存稳定性非常好,而且游离甲醛含量也有所降低,从而使得使用该贮存稳定性改进的改性脲醛树脂制备的胶合板的甲醛释放量和游离甲醛含量均能够降低,进一步符合国标中的E1(≤1.5毫克/升)规定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于。
技术介绍
脲醛树脂尤其是三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)广泛应用于木器制造业中,用于粘合木材或作为粘合剂应用于基于木材的材料生产中,例如用于刨花板、胶合板以及各种纤维板的生产中。脲醛树脂是尿素与甲醛的反应产物。由于这种脲醛树脂的耐水性和强度较差,因此一般使用脲醛树脂改性剂对所得的脲醛树脂进行改性,以获得改性后的脲醛树脂例如常用的三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF),这种脲醛树脂的耐水性和强度均明显高于未经改性的常规脲醛树脂。所述脲醛树脂改性剂通常为三聚氰胺、苯酚或间苯二酚、丙烯酸酯共聚溶液、异氰酸酯、聚乙烯醇、木质素等。例如,CN1527853A公开了一种三聚氰胺脲醛树脂的制备方法,该方法包括以下步·骤1)提供甲醛第一水溶液;2)加热该溶液;3)在单一步骤中加入以第一水溶液中甲醛量计约O. 35 O. 65摩尔当量的尿素,形成甲醛-尿素(UF)混合物;4)在上述混合物中加入酸如甲酸,将PH值调节到约4 7,形成酸化的UF混合物;5)监控该酸化UF混合物的粘度,直至达到约150 1000厘泊;6)将该酸化UF混合物的pH值调节至约8 10,形成碱性UF混合物;7)在该碱性UF混合物中加入含有以第一水溶液中甲醛量计约O. 24 I. 27摩尔当量甲醛的第二水溶液;8)将该碱性UF混合物的pH值调节至约8 10 ;9)在单一步骤中将以第一水溶液中甲醛量计约O. 15 O. 55摩尔当量的三聚氰胺加入上述碱性UF混合物,形成MUF混合物;10)监控该MUF混合物的粘度,直至达到约150 1000厘泊;和11)将该MUF混合物的pH值调节至约9 10,制成在至少约14天内粘度小于约1500厘泊的三聚氰胺脲醛树脂。上述方法通过使用较高含量的甲醛来提高三聚氰胺改性脲醛树脂产品的粘合强度和加快三聚氰胺脲醛树脂产品的制备速度,同时通过使用较高含量的三聚氰胺来提高三聚氰胺脲醛树脂产品的耐水性和进一步提高三聚氰胺脲醛树脂产品的强度。所得三聚氰胺脲醛树脂产品制成粘合剂后的干剪切强度均高于2000磅/平方英寸。然而,使用上述方法制得的三聚氰胺脲醛树脂的游离甲醛含量偏高,均高于O.5%。使用这种较高游离甲醛含量的三聚氰胺脲醛树脂作为木材粘合剂主要组分时,无疑会导致木材的较高的甲醛释放量,例如,使用上述游离甲醛含量为O. 51 %的三聚氰胺脲醛树脂压制的三层胶合板的甲醛释放量高达9. 8毫克/升,远超出国标中环保要求最低的E2(<5·0毫克/升)规定。CN101134835A还公开了一种改性脲醛树脂的制备方法,该方法通过将所述脲醛树脂改性剂至少分两次加入而使得由该方法制得的脲醛树脂的游离甲醛含量大大降低,从而应用于木材制造过程中能够大大降低人造板产品的甲醛释放量。尽管采用上述方法可以大大降低制得的脲醛树脂的游离甲醛含量,然而上述方法制得的脲醛树脂的甲醛释放量仍然较高,一般需要现场与尿素混合后再使用,而且上述方法制得的脲醛树脂的贮存稳定性有待提闻。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的上述缺点,提供。本专利技术提供了,该方法包括(I)将第一批尿素、改性剂和甲醛进行第一接触反应,至水混合性为O. 4 I. 5倍,甲醛第一批尿素与改性剂的总量的摩尔比为I I. 7 I ;(2)将所得混合物与第二批尿素在温度为60±15°C下进行第二接触反应I 30min,甲醛第一批尿素、第二批尿素与改性剂的总量的摩尔比为O. 6 1.25 I ; (3)将步骤⑵所得混合物的pH值调至8. 5 10并降温至40°C以下。本专利技术提供的制备方法制得的贮存稳定性改进的改性脲醛树脂的贮存稳定 性非常好,能够在室温下10 20°C避光密闭贮存90天以内,而且游离甲醛含量较CN101134835A的改性脲醛树脂的游离甲醛含量大大降低,从而使得使用该改性脲醛树脂制备的胶合板的甲醛释放量能够降低,进一步符合国标中的El (< 1.5毫克/升)规定。具体实施例方式根据本专利技术提供的,该方法包括(I)将第一批尿素、改性剂和甲醛进行第一接触反应,至水混合性为O. 4 I. 5倍,甲醛第一批尿素与改性剂的总量的摩尔比为I I. 7 I ;(2)将所得混合物与第二批尿素在温度为60±10°C下进行第二接触反应I 30min,甲醒第一批尿素、第二批尿素与改性剂的总量的摩尔比为O. 6 I. 25 I ;(3)将步骤⑵所得混合物的pH值调至8. 5 10并降温至40°C以下。根据本专利技术,所述第一批尿素第二批尿素的重量比为0.5 10 1,优选为0.5 5 1,更优选为O. 56 I。第一批尿素、改性剂和甲醛进行第一接触反应所得混合物与第二批尿素在进行第二接触反应的条件温度可以为60±15°C下,优选为65±5°C;接触时间可以为I 30min,优选为5 20min。根据本专利技术,将第一批尿素、改性剂和甲醛进行第一接触反应,并且反应至水混合性为O. 4 I. 5倍的方式可以包括依次进行的下述步骤(1-1)将第一批改性剂和第一批尿素与第一批甲醛水溶液在温度为90±5°C下进行第一分接触反应15 20min,其中所述第一批甲醛水溶液的pH值为7. 5 9. 0,温度为50±5°C,第一批改性剂与第一批甲醛水溶液中甲醛的摩尔比为O. 001 O. I 1,第一批甲醒水溶液中的甲醒与第一批尿素的摩尔比为2. 5 I. 8 I ;(1-2)将步骤(1-1)所得混合物在温度为80±5°C、pH值至4. 4 7. O的条件下进行第二分接触反应至水混合性为O. 8 9倍;(1-3)将步骤(1-2)所得混合物的pH值调节至8. O 9. 5后与第二批甲醛水溶液、第二批改性剂在90±5°C下进行第三分接触反应至水混合性为O. 8 6倍,第一批甲醛水溶液中的甲醛和第二批甲醛水溶液中的甲醛的总量第一批尿素、第一批改性剂和第二批改性剂的总量的摩尔比为I. 9 I. I I ;(1-4)将步骤(1-3)所得混合物与第三批改性剂在90±5°C下进行第四分接触反应至水混合性为O. 4 I. 5倍,第一批甲醛水溶液中的甲醛和第二批甲醛水溶液中的甲醛的总量第一批尿素、第一批改性剂、第二批改性剂和第三批改性剂的总量的摩尔比为I.7 I. O I。根据本专利技术,所述甲醛的加入总量,按摩尔计,可以为甲醛的加入总摩尔量尿素总摩尔量=0.1 2 1,优选为0.8 2 1,更优选为O. 89 I。根据本专利技术,用于调节pH值的碱性pH调节剂可以为氢氧化钠、三乙醇胺、二乙醇胺、一乙醇胺、氨水、碳酸钠、碳酸氢胺中的一种或多种。优选情况下,步骤(1-1)中先使用NaOH将所述第一批甲醛水溶液的起始pH值调整为7. 5 9. 0,第一分接触反应过程中再使 用三乙醇胺维持pH在上述范围内;步骤(1-3)中通过使用氢氧化钠作为pH调节剂来获得;步骤(3)依次使用NaOH和一乙醇胺调整步骤(2)所得混合物的pH分别至A和B,其中B-A=O. 3 O. 5,且B = 8. 5 10。采用这种方式可以进一步提高所得改性脲醛树脂的贮存稳定性。根据本专利技术,所述所得产物的水混合性是类似于粘度的另一种表示树脂缩聚程度的方式,其测量和表示的方式为将所得改性脲醛树脂调温至25°C,逐渐加入预先恒温到25本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种贮存稳定性改进的改性脲醛树脂的制备方法,该方法包括:(1)将第一批尿素、改性剂和甲醛进行第一接触反应,至水混合性为0.4~1.5倍,甲醛:第一批尿素与改性剂的总量的摩尔比为1~1.7∶1;(2)将所得混合物与第二批尿素在温度为60±15℃下进行第二接触反应1~30min,甲醛:第一批尿素、第二批尿素与改性剂的总量的摩尔比为0.6~1.25∶1;(3)将步骤(2)所得混合物的pH值调至8.5~10并降温至40℃以下。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:秦特夫李改云黄洛华
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:

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