一种改性胶粘剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及胶粘剂技术领域，特别涉及一种改性胶粘剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 集成材是用板材或小方材按木纤维平行方向，在厚度、宽度和长度方向胶合而成 的一种木材制品，与木质工字梁、单板层积材并列为三大工程木制材料之一。集成材用于胶 合的胶粘剂性质在很大程度上决定了集成材的最终性能，如耐水性、耐久性等。
[0003] 集成材层板的层积方向和宽度方向胶合使用的胶粘剂主要是间苯二酚树脂、间苯 二酚一苯酚树脂、水基聚合物一异氰酸酯等，层板长度方向胶合使用的胶粘剂包括间苯二 酚、间苯二酚一苯酚树脂、三聚氰胺树脂及三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)共缩聚树脂。
[0004] 作为结构用集成材胶粘剂时，三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)共缩聚树脂因为较其它 胶粘剂而言具有颜色浅的优势，是研究的热点。三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂尽管具有 一定的优势，但是在通常条件下，三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂的粘度较低，进而影响了 粘合产品的性能而限制了其应用。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明的目的在于提供改性胶粘剂及其制备方法。本发明提供的改性 月父粘剂具有良好的尚粘度特性。
[0006] 为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
[0007] -种改性胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0008] 调节甲醛溶液的pH值至8~10;
[0009] 将所述pH值为8~10的甲醛溶液进行第一升温；
[0010]将所述第一升温后的甲醛溶液与第一份尿素、第一份三聚氰胺和预处理后的单宁 进行混合，得到第一中间产物；
[0011] 将所述第一中间产物进行第二升温后与第二份尿素在pH值为5.0~5.5的环境中 进行第一保温反应，得到第二中间产物；
[0012] 将所述第二中间产物与第二份三聚氰胺和第三份尿素在pH值为8.5~9.0的条件 下进行第二保温反应，得到第三中间产物；
[0013] 调节所述第三中间产物的pH值为8~10,降温后与第四份尿素进行第三保温反应， 得到改性胶粘剂。
[0014] 优选的，所述第一份尿素、第二份尿素、第三份尿素和第四份尿素的质量之和为总 尿素质量；
[0015] 所述第一份尿素占总尿素质量的55~70wt % ;
[0016]所述第二份尿素占总尿素质量的8~15wt% ;
[0017]所述第三份尿素占总尿素质量的10~15wt% ;
[0018]所述第四份尿素占总尿素质量的1〇~20wt%。
[0019] 优选的，所述第一份三聚氰胺和第二份三聚氰胺的质量之和为总三聚氰胺质量；
[0020] 所述第一份三聚氰胺占总三聚氰胺质量的15~20wt% ;
[0021]所述第二份三聚氰胺占总三聚氰胺质量的80~85wt%。
[0022]优选的，所述总三聚氰胺的质量与总尿素质量的质量比为1: (1~3);
[0023]所述总三聚氰胺质量和总尿素质量之和与甲醛的质量比为62: (17~23)。
[0024] 优选的，所述预处理后的单宁的质量占甲醛溶液中甲醛质量的质量百分比为15~ 20wt%。
[0025] 优选的，所述第一升温的温度为50~55°C;
[0026]所述第二升温的温度为88~90°C;
[0027] 所述降温的温度为40~50°C。
[0028] 优选的，所述第一保温反应的时间为60~90min;
[0029] 所述第二保温反应的时间为85~95min;
[0030] 所述第三保温反应的时间为10~20min。
[0031]优选的，所述预处理的过程具体为：
[0032] 将单宁与热水混合，得到单宁溶液；
[0033] 将所述单宁溶液升温后与过硫酸铵混合，保温反应后调节反应溶液的pH值为6.8 ~7.2。
[0034]优选的，所述热水的温度为65~75°C;
[0035]所述升温的温度为85~95°C;
[0036] 所述保温反应的时间为110~130min;
[0037] 所述单宁与热水的质量比为(5~7): (13~15);
[0038] 所述单宁与过硫酸铵的质量比为(5~7): (1~3)。
[0039] 本发明还提供了一种改性胶粘剂，为单宁改性三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂胶 粘剂。
[0040] 本发明提供了一种改性胶粘剂的制备方法。本发明通过添加单宁来改性三聚氰 胺-尿素-甲醛共缩聚树脂胶粘剂。本发明得到的单宁改性三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂 胶粘剂不仅具有良好的高粘度特性，还具有高固含量、低固化时间、长储存期、低游离甲醛 等特性。根据实验结果可知，本发明得到的单宁改性三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂胶粘 剂的粘度为340~470mP · s，固含量为53~57%，固化时间为60~75s，储存期大于60天，游 离甲醛低于0.25%。
[0041] 另外，由本发明得到的改性胶粘剂胶合的集成材还具有优异的力学性能。实验结 果表明，胶合集成材的干状剪切强度为7.67 ± 0.50MPa(木破率:70 % )，24h冷水湿强度为 6 · 31 ±0 · 30MPa(木破率：100% )，24h沸水湿强度为6 · 76±0 · 56MPa(木破率：100% )，24h冷 水剥离率为0%，24h沸水剥离率为0%。
【具体实施方式】
[0042] 本发明提供了一种改性胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0043] 调节甲醛溶液的pH值至8~10;
[0044] 将所述pH值为8~10的甲醛溶液进行第一升温；
[0045] 将所述第一升温后的甲醛溶液与第一份尿素、第一份三聚氰胺和预处理后的单宁 进行混合，得到第一中间产物；
[0046] 将所述第一中间产物进行第二升温后与第二份尿素在pH值为5.0~5.5的环境中 进行第一保温反应，得到第二中间产物；
[0047]将所述第二中间产物与第二份三聚氰胺和第三份尿素在pH值为8.5~9.0的条件 下进行第二保温反应，得到第三中间产物；
[0048]调节所述第三中间产物的pH值为8~10,降温后与第四份尿素进行第三保温反应， 得到改性胶粘剂。
[0049] 本发明首先调节甲醛溶液的pH值至8~10。在本发明中，所述甲醛溶液的浓度优选 为35~40wt%，具体的可以为35wt%、36wt%、37wt%、38wt%、39wt%或40wt%。在本发明 中，所述甲醛溶液的溶剂优选为水。本发明对所述水的种类没有特殊要求，具体的可以为去 离子水、纯净水或者蒸馏水。
[0050] 本发明优选用碱液调节甲醛溶液的pH值为8~10。在本发明中，所述碱液的质量浓 度优选为20~30%，更优选为22~28%，最优选为23~26%。在本发明中，所述碱液优选为 氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。本发明优选调节所述甲醛溶液的pH值为8.5~9.5，更优选 为9.0~9.2 〇
[0051] 本发明将所述pH值为8~10的甲醛溶液进行第一升温。在本发明中，所述第一升温 的温度优选为50~55°C，具体的可以为50°C、51°C、52°C、53°C、54°C或55°C。本发明对所述 第一升温速率没有特殊要求，按照本领域技术人员所熟知的升温方式进行升温即可。
[0052]所述第一升温后，本发明将第一升温后的甲醛溶液与第一份尿素、第一份三聚氰 胺和预处理后的单宁进行混合，得到第一中间产物。本发明对所述尿素的来源没有特殊要 求，采用本领域技术人员所熟知的尿素即可，具体的可以为尿素的市售产品。在本发明中， 所述第一份尿素优选占总尿素质量的55~70wt%，更优选为60~65%，最优选为61~63%。 [0053]本发明对所述三聚氰胺的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的三聚 氰胺即可，具体的可以为三聚氰胺的市售产品。在本发明中，所述第一份三聚氰胺优选占总 三聚氰胺质量的15~20wt%，具体的可以为15wt%、16wt%、17wt%、18wt%、19wt%或 20wt% 〇
[0054] 在本发明中，所述预处理后的单宁的质量优选为甲醛溶液中甲醛质量的15~ 20wt%，具体的可以为 15wt%、16wt%、17wt%、18wt%、19wt%或20wt%。
[0055] 在本发明中，所述预处理优选按照如下步骤进行：
[0056] 将单宁与热水混合，得到单宁溶液；
[0057] 将所述单宁溶液升温后与过硫酸铵混合，保温反应后调节反应溶液的pH值为6.8 ~7.2。
[0058] 本发明将单宁与热水混合，得到单宁溶液。在本发明中，所述单宁优选为凝缩类单 宁。在本发明中，此处所述水的种类与上文相同，在此不再进行赘述。在本发明中，所述热水 的温度优选为65~75°C，更优选为66~73°C，最优选为68~72°C。
[0059] 在本发明中，所述单宁与热水的质量比优选为(5~7