本发明属于化工人造板合成胶粘剂制造技术领域，具体涉及一种苹果木e0级中密度纤维板的改性脲醛胶及其制备方法。
技术背景
随着社会的进步和经济的发展人们的物质和精神生活水平不断提高，居住条件和消费观念也在日益改变，越来越多的人已不再满足自己居室的现状，并致力于居室环境的装饰改造，尤其是新购住房，更是刻意精心装修装饰，以求居室环境的优雅、美观、舒适。对我们大多数的现代人来说，一天中平均有60％～80％的时间是在室内度过的，环境医学研究表明，人类4％的疾病与室内环境因素密切相关，室内环境条件的好坏，特别是室内环境的空气质量状况会直接影响到我们的身心健康。一般来说，室内装修造成的化学污染可持续3-15年。在对室内进行装修时，由于装修所用各类材料中往往含有多种对人体有害的化学物质，它们会持续不断而且缓慢地散发到空气中。例如以脲醛树脂为主要成分之一的人造板会缓慢的释放甲醛气体。在这样的新居中，人们往往首先会出现头痛、头晕、过敏性疲劳和眼、鼻、喉刺痛等不适感。这虽然不会马上危及生命，但却会极大地危害人们的身体健康。调查发现，由室内装修而产生的常见的有害化学物质有将近20种，其中数量最多、对人体危害最严重的有甲醛、苯及苯系物、氡和氨四种；其中甲醛危害最为普遍。
随着人们对环保和健康问题的重视，人造板有害物的污染，引起人们的高度重视，对人造板胶粘剂进行了许多改进。但由于苹果木物理形态和化学成分不同于其他木材，现有胶粘剂及生产工艺生产的胶粘剂不能满足生产需求，现提出一种新的胶粘剂配方和生产方法。
技术实现要素：
针对上述现有技术中存在的问题与缺陷，本发明的目的在于提供一种苹果木e0级中密度纤维板的改性脲醛胶，该脲醛胶通过改进脲醛胶合成工艺调整反应时间、反应温度，低温工艺多次缩聚，使用时配合自制的消醛剂等工艺方法，改性的脲醛胶完全达到了生产e0级纤维板的要求，降低了甲醛释放量对环境及人体的危害、需求，保证了产品质量，提高了经济效益。
实现上述发明目的所采用的技术方案是一种苹果木e0级中密度纤维板的改性脲醛胶，由下列重量份数比的物质制成的摩尔比为0.84的胶水：537份浓度为37％的甲醛、472份尿素、1.28份聚乙烯醇、23份三聚氰胺、0.4份三乙醇胺作为表面改性剂、0.2份浓度为20％的甲酸、0.4份氢氧化钠组成。
本发明还有一个目的是提供上述苹果木e0级中密度纤维板的改性脲醛胶的方法，具体包括下列步骤：
1)按比例称取甲醛、尿素、三聚氰胺、表面改型剂、甲酸溶液、氢氧化钠备用；
2)将甲醛溶液放入反应釜，开启搅拌，加入提前用60℃水中浸泡6小时的聚乙烯醇，升温到30℃～35℃时调节hp值至8.5～8.7，加入第一次尿素及第一次三聚氰胺形成溶液a，第一批尿素占总尿素量的41.2％；第一批三聚氰胺占胶水总量的1.57％；
3)将溶液a在30～40分钟内缓慢升至85℃下，保温反应30分钟，保温完hp不低于6.7，之后降温到80℃，分两次用甲酸溶液调hp，第一次调hp5.6～8，第二次调hp5.3～5.4各保温10分钟，在83℃～85℃的温度下反应20～25分钟，得到溶液b；
4)当hp值达到5.2～5.4时，开始测雾点，在20～25分钟左右25℃水中出现雾状，得到溶液c；
5)在溶液c中立即加入三乙醇胺，调整hp至6.2～6.4后加入第二次尿素进行第二次缩聚反应，升温到82℃，反应20分钟，当粘度达到16～16.5/25℃得到溶液d；第二批尿素占总尿素量的10％；
6)在d溶液中加入第三次尿素和第二次三聚氰胺进行第三次缩聚反应，hp6.1～6.2，温度在85℃反应30～35分钟，当终点粘度达到20～21秒/25℃时，立即用氢氧化钠溶液调节hp至7.8～8.0终止反应，得到溶液e，第三批尿素占总尿素量的7.68％，第二批三聚氰胺占胶水总量的0.67％；
7)将e溶液进行降温，同时测hp不低于7.5，在55℃下保温20分钟，之后用10分钟时间缓慢加入第四次尿素，调整hp7.5～7.8，第四次尿素占总尿素的41％，加完后降温至38℃度，用氢氧化钠溶液调节hp7.8～8.0，停机取样，即可得到本胶粘剂。
本发明苹果木e0级中密度纤维板的改性脲醛胶采取以下几种方法来生产胶料使苹果木产品达到e0级gb18580-2001室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量对甲醛释放量的标准要求。
(1)通过改进脲醛胶的合成配方工艺，调整甲醛与尿素的摩尔比，合理调整反应时间，反应温度和反应介质的hp值。工艺采用碱-酸-酸-碱式多次缩聚工艺，降低树脂游离醛。
(2)在合适的时间加入微量的三聚氰胺及聚乙烯醇对胶水进行改性，来增加胶水的初粘性和湿强度，便于提高苹果木纤维交织性能，保证板材内结合强度和抗水性达标，提高板面光滑度和降低游离甲醛含量；加入三乙醇胺作为表面活性剂既起到调节剂作用，又起到分散剂作用，使胶分子之间大小更均匀。配方合理，兼容了甲醛释放量与交接强度之间的矛盾。
(3)采用低温工艺降低活化能，有利于羟甲基化的完成，确保树脂的粘接强度。
(4)采用一种自制的消醛剂配套以上苹果木改性脲醛胶使用，较大幅度降低了产品的甲醛释放量，该消醛剂在胶水固化过程中能吸收大部分游离甲醛，是一种一羟甲基脲与其它吸收甲醛物质的混合物，在高温高压、酸性条件下能与未能反应完全的游离甲醛迅速反应，生成另一种稳定的物质，并参与树脂交联加速固化。
具体实施方式
以下通过发明人给出的具体实施例和试验例来进一步说明本发明的有益效果。
实施例1自制消醛剂配方及其生产方法
1.放入消醛剂总量28％的工艺水，开启搅拌，放入总量22％含量37％的甲醛。
2.加入总量4.3％的第一次氯酸钠，微升温到30-35℃使其完全溶解。
3.加入总量0.04％的三乙醇胺，hp保持在8.0.依次加总量0.04％的硼砂,总量0.23％六次甲基四胺保持10分钟，使其完全溶解。
4.加入总量1.2％的第二次氯酸钠，保持5分钟，温度保持在30-35℃，加入总量0.05％含量为30％的氢氧化钠溶液调hp至8.8.
5.加入总量25％的第一次尿素，保持10分钟，再加入总量1.2％含量为20％的氨水。
6.加入总量20％的第二次尿素，微升温至30℃使其溶解，保持10分钟停机，即可得到完全透明色的消醛剂。
该消醛剂在胶水固化过程中能吸收大部分游离甲醛，是一种羟甲基脲与其它吸收甲醛物质的混合物，在高温高压、酸性条件下能与未能反应完全的游离甲醛迅速反应，生成另一种稳定的物质，并参与树脂交联加速固化，使用中需根据不同情况调整加入量。
实施例2常规配方一般工艺做法：
1)由下列重量份数比、摩尔比为0.84的物质制成：537份的含量为37％的甲醛、483份的尿素、不加聚乙烯醇(pva)、不加三聚氰胺(m)，不加三乙醇胺(tea)用氢氧化钠，0.2份的甲酸(浓度为20％)、0.4～0.5(浓度为30％)份的氢氧化钠作为hp调节剂组成。
2)工艺采用常规的碱酸碱式，尿素分两次加入：温度控制在90-93℃，加完第一次尿素后保温30分钟，之后分三次加入甲酸溶液调hp至4.5-4.6反应至终点加氢氧化钠溶液终止反应，后期加第二次尿素降温到38℃停机，取样标为a样。
实施例3未加聚乙烯醇(pva)、未加三乙醇胺(tea)、加入11份的三聚氰胺(m)，常规做法，尿素分三次加入，制法：
1)由下列重量份数比，摩尔比为0.84的物质制成：537份的质量百分含量为37％的甲醛、477份的尿素、加入11份的三聚氰胺(一次加入)、0.2份的甲酸(浓度为20％)、0.4～0.6(浓度为30％)份的氢氧化钠作为hp调节剂组成。
2)工艺采用常规的碱酸碱式，未加聚乙烯醇，未加三乙醇胺，尿素分三次加入。制法：将计量后的甲醛调整hp到8.6，加入第一批尿素和三聚氰胺混合后升温到93-95℃，保温30分钟后，加入第二次尿素后保温30分钟，之后分三次加入甲酸溶液调hp至5.6反应30-40分钟，粘度20-21秒时，立即加氢氧化钠溶液调hp7.8-8.0终止反应，后期加第三次尿素降温，当降温到38℃时，停机取样标为b。第一次尿素占总尿素的37.5％，第一次尿素占总尿素的11.3％，第一次尿素占总尿素的51.15％。
实施例4未加聚乙烯醇(pva)、未加三乙醇胺(tea)、加入23份的三聚氰胺(m)，尿素分四次加入，制法：
1)由下列重量份数比，摩尔比为0.84的物质制成：537份的质量百分含量为37％的甲醛、472份的尿素、加入23份的三聚氰胺(两次加入)、0.2份的甲酸(浓度为20％)、0.4～0.6(浓度为30％)份的氢氧化钠作为hp调节剂组成。
2)工艺采用苹果木e0级中密度纤维板改性脲醛胶的制备方法，不同点：(见苹果木e0级胶水制备方法)在溶液c中用氢氧化钠溶液替代三乙醇胺调节hp，调整hp至6.2～6.4后加入第二次尿素进行第二次缩聚反应，后期其它做法同e0级中密度纤维板改性脲醛胶的制备方法，停机取样标为c。
实施例5本发明一种苹果木e0级中密度纤维板的改性脲醛胶的方法
1、一种苹果木e0级中密度纤维板的改性脲醛胶，由下列重量份数比的物质制成的摩尔比为0.84的胶水：537份浓度为37％的甲醛、472份尿素、1.28份聚乙烯醇、23份三聚氰胺、0.4份三乙醇胺作为表面改性剂、0.2份浓度为20％的甲酸、0.4份氢氧化钠组成。
2、制备上述苹果木e0级中密度纤维板的改性脲醛胶的方法，具体包括下列步骤：
1)将甲醛溶液放入反应釜，开启搅拌，加入提前用60℃水中浸泡6小时的聚乙烯醇，升温到30℃时调节hp值至8.5，加入第一次尿素及第一次三聚氰胺形成溶液a，第一批尿素占总尿素量的41.2％；第一批三聚氰胺占胶水总量的1.57％；
2)将溶液a在30～40分钟内缓慢升至85℃下，保温反应30分钟，保温完hp不低于6.7，之后降温到80℃，分两次用甲酸溶液调hp，第一次调hp5.6，第二次调hp5.3各保温10分钟，在83℃的温度下反应20分钟，得到溶液b；
3)当hp值达到5.2时，开始测雾点，在20分钟左右25℃水中出现雾状，得到溶液c；
4)在溶液c中立即加入三乙醇胺，调整hp至6.2后加入第二次尿素进行第二次缩聚反应，升温到82℃，反应20分钟，当粘度达到16～16.5/25℃得到溶液d；第二批尿素占总尿素量的10％；
5)在d溶液中加入第三次尿素和第二次三聚氰胺进行第三次缩聚反应，hp6.1，温度在85℃反应30分钟，当终点粘度达到20～21秒/25℃时，立即用氢氧化钠溶液调节hp至7.8终止反应，得到溶液e，第三批尿素占总尿素量的7.68％，第二批三聚氰胺占胶水总量的0.67％；
6)将e溶液进行降温，同时测hp不低于7.5，在55℃下保温20分钟，之后用10分钟时间缓慢加入第四次尿素，调整hp7.5，第四次尿素占总尿素的41％，加完后降温至38℃度，用氢氧化钠溶液调节hp7.8，停机取样，即可得到本胶粘剂。
实施例6本发明一种苹果木e0级中密度纤维板的改性脲醛胶的方法
1、一种苹果木e0级中密度纤维板的改性脲醛胶，由下列重量份数比的物质制成的摩尔比为0.84的胶水：537份浓度为37％的甲醛、472份尿素、1.28份聚乙烯醇、23份三聚氰胺、0.4份三乙醇胺作为表面改性剂、0.2份浓度为20％的甲酸、0.4份氢氧化钠组成。
2、制备上述苹果木e0级中密度纤维板的改性脲醛胶的方法，具体包括下列步骤：
1)将甲醛溶液放入反应釜，开启搅拌，加入提前用60℃水中浸泡6小时的聚乙烯醇，升温到35℃时调节hp值至8.7，加入第一次尿素及第一次三聚氰胺形成溶液a，第一批尿素占总尿素量的41.2％；第一批三聚氰胺占胶水总量的1.57％；
2)将溶液a在40分钟内缓慢升至85℃下，保温反应30分钟，保温完hp不低于6.7，之后降温到80℃，分两次用甲酸溶液调hp，第一次调hp8，第二次调hp5.4各保温10分钟，在85℃的温度下反应25分钟，得到溶液b；
4)当hp值达到5.4时，开始测雾点，在25分钟左右25℃水中出现雾状，得到溶液c；
5)在溶液c中立即加入三乙醇胺，调整hp至6.4后加入第二次尿素进行第二次缩聚反应，升温到82℃，反应20分钟，当粘度达到16～16.5/25℃得到溶液d；第二批尿素占总尿素量的10％；
6)在d溶液中加入第三次尿素和第二次三聚氰胺进行第三次缩聚反应，hp6.2，温度在85℃反应35分钟，当终点粘度达到20～21秒/25℃时，立即用氢氧化钠溶液调节hp至8.0终止反应，得到溶液e，第三批尿素占总尿素量的7.68％，第二批三聚氰胺占胶水总量的0.67％；
7)将e溶液进行降温，同时测hp不低于7.5，在55℃下保温20分钟，之后用10分钟时间缓慢加入第四次尿素，调整hp7.8，第四次尿素占总尿素的41％，加完后降温至38℃度，用氢氧化钠溶液调节hp8.0，停机取样，即可得到本胶粘剂。
试验例1使用效果试验
本实验主要验证胶水的实用性能，胶水摩尔比同在0.84的情况下，重点对固化时间和游离甲醛做对比试验，其中固化时间和游离甲醛的高低，最终影响产品的质量，下表中加入不同量的实例1消醛剂后，胶水的固化时间和游离甲醛及储存稳定性变化如下：
加入不同量的消醛剂对各种胶水质量指标的影响
试验证明：各种胶水摩尔比同在0.84的情况下，加入不同比例的实施例1消醛剂后，使胶水中的游离甲醛可大幅度的下降，可以降低40％以上的游离甲醛，使甲醛分子异构化从而大大降低其有害性，对降低游离甲醛含量有明显效果，同时当加入过量的消醛剂后，固化时间明显延长，不利于提高生产效率。
试验例2对比试验
采用苹果木的规格木片，分别从热磨喷浆管处加入调制的实例2、实例3、实例4、实例5四种不同做法的胶水，加入不同比例的实施例1消醛剂，在连续平压生产线中生产3毫米压光板进行效果实验。
在使用各种胶水时，均配合加入180kg/立方的胶水，加入石蜡5kg/立方，固化剂20％的氯化铵溶液4kg/立方，同时消醛剂加入量分别加入施胶量的5％、10％、15％做对比试验。经干燥，铺装后，在热压时均加入6kg/立方的脱模剂，热压参数及纤维含水率保持一致。胶水性能及压制后的产品检测各项理化指标如下：
加入不同量的消醛剂与板材理化指标的变化
对比试验结论：
1、加入不同比例的实例1消醛剂后，使各种胶水制作的苹果木纤维板材理化性能见以上列表，随着消醛剂加入量的增大，甲醛释放量大幅度的下降，可降低30～40％以上的甲醛释放量，使甲醛分子异构化从而大大降低其有害性，实例5胶水加入10％的消醛剂后检测，甲醛释放量完全达到标准值一下。
2、当消醛剂加入胶量的10％时，板材的内结合强度，吸水厚度膨胀率和静曲强度等指标效果最佳，实例5胶水有明显效果，但随着加入比例的增大，内结合强、度弹性模量、表面结合强度、静曲强度均下降，吸水厚度膨胀率变大。
3、加入微量的三聚氰胺及聚乙烯醇对胶水进行改性，增加了胶水的初粘性和湿强度，便于提高苹果木纤维交织性能，保证了内结合强度和抗水性达标，提高了板面光滑度和降低游离甲醛含量；加入三乙醇胺作为表面活性剂既起到调节剂作用，又起到分散剂作用，使胶分子之间大小更均匀，实例5胶水加入10％的消醛剂兼容了甲醛释放量与交接强度等指标之间的矛盾。
4、采取实例5胶水，加入10％的消醛剂的配方生产工艺，按照以上所述使用方法进行生产，提高了产品质量和效益，完全能够达到苹果木生产e0级纤维板的要求，符合纤维板gb/t117182009、gb/t17657-2013及gb18580-2001室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量对甲醛释放量等板材理化性能的标准要求。