一种环保型脲醛树脂胶黏剂的制备方法
【专利摘要】本发明公开一种环保型脲醛树脂胶黏剂的制备方法，按下列质量份的组分备料：甲醛1600～1800份、尿素Ⅰ 600～800份、尿素Ⅱ 120～200份、尿素Ⅲ 220～300份、尿素Ⅳ 250～350份、氨水50～80份、三聚氰胺Ⅰ 3～4.5份、三聚氰胺Ⅱ 300～340份、三聚氰胺Ⅲ 13～18份、碱液 0.9～1.1份；本发明优化了组分配比，特殊限定了各组分的加入时机，无需加入任何改性剂，所得胶黏剂的甲醛释放量小，树脂含量高；使用该胶黏剂制备胶合板，面粉用量少，胶合板达到环保E0，适用于制备环保室内板或室内装潢板。本发明的制备方法具有配方简单、操作易控制、成本低、产品质量高等优点。
【专利说明】
一种环保型脲醛树脂胶黏剂的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种环保型脲醛树脂胶黏剂的制备方法，属于胶粘剂技术领域。
【背景技术】
[0002] 脲醛树脂是尿素与甲醛在催化剂作用下，通过加成一缩聚反应合成的，一般采用 "碱一酸一碱"合成工艺，在碱性条件下发生加成反应，在酸性条件是发生缩聚反应，化合形 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。固化 后的脲醛树脂颜色浅，呈乳白色或半透明状，耐弱酸、弱碱，绝缘性能好，耐磨性极佳，价格 便宜，它是胶粘剂中用量最大的品种。特别是在木材加工业各种人造板的制造中，脲醛树脂 及其改性产品占胶粘剂总用量的90%左右。然而，用脲醛树脂生产的人造板在制造和使用过 程中存在着甲醛释放的问题，对人体健康有一定的危害，因此必须对其制备方法进行改良。
【发明内容】
[0003] 为解决脲醛树脂胶黏剂在使用时甲醛释放量大等问题，本发明提供一种环保型脲 醛树脂胶黏剂的制备方法，以使脲醛树脂胶黏剂的胶合强度高，并进而获得甲醛释放量低 的环保胶合板。
[0004] 本发明通过下列技术方案实现：一种环保型脲醛树脂胶黏剂的制备方法，经过下 列各步骤： (1) 按下列质量份的组分备料： 甲醛1600~1800份、尿素 I 600~800份、尿素 Π 120~200份、尿素 ΙΠ 220~300份、尿 素 IV 250~350份、氨水50~80份、三聚氰胺I 3~4.5份、三聚氰胺Π 300~340份、三聚氰 胺ΙΠ 13~18份、喊液0.9~1.1份； (2) 将步骤（1)中的甲醛在搅拌条件下加热至30~55°C，再加入碱溶液调节pH值为6.5 ~7,然后依次加入尿素 I和氨水，再在搅拌条件下继续升温至50~10(TC，然后加入三聚氰 胺I在80~100°C下保温20分钟，降温至80°C以下加入甲酸调节pH值为8,再在80~100°C下 保温至粘度为15~22s时加入碱溶液调节pH值为8,再在80~100°C下加入尿素 Π 、三聚氰胺 Π ，并保温至粘度为15~22s时加入步骤（1)的碱液，然后加入尿素 ΙΠ 、三聚氰胺m继续保 温，待粘度为15~22s时加入碱溶液降温至80°C以下调节pH值为7.5~8,再加入尿素 IV，待 降温至50°C以下，调整pH值为6.7~7.5，待自然冷却即得到环保型脲醛树脂胶黏剂。
[0005] 所述步骤(1)的甲醛是质量浓度为30~40%的甲醛溶液。
[0006] 所述步骤(1)的氨水是质量浓度为0.5~1 %的氨水溶液。
[0007] 所述步骤(1)的尿素 I、尿素 π、尿素 m和尿素 iv均为常规市购尿素（固体），即分四 份备料，并分四次加入。
[0008] 所述步骤（1)的三聚氰胺I、三聚氰胺π和三聚氰胺m为常规市购三聚氰胺（固 体），即分三份备料，并分三次加入。
[0009] 所述步骤(1)的碱液是质量浓度为25~40%的氢氧化钠溶液。
[0010] 所述步骤(2)的调节pH值是使用质量浓度为30~40%的甲酸溶液，或使用质量浓度 为25~35%的碱溶液。
[0011] 所述碱溶液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。
[0012] 本发明具备的优点及效果:本发明优化了组分配比，特殊限定了各组分的加入时 机，并严格限定了各阶段的粘度和pH值，在无需加入任何改性剂和其他化学试剂的情况下， 完全克服了现有技术甲醛释放量高、胶合强度不高等缺陷。
[0013] 本发明打破现有技术的合成工艺，通过先加入尿素 I和三聚氰胺I完成加成和缩聚 反应，在依次加入尿素 π和尿素 m完成二次缩聚和三次缩聚反应的同时，也对应加入了三 聚氰胺Π 和三聚氰胺m，三聚氰胺的分批量加入不仅有助于缩聚反应的彻底完成，更能降 低胶粘剂中的游离甲醛、合理控制树脂中的羟甲醛含量，减少树脂中的亚甲醛醚键;三聚氰 胺分三次并配合尿素加入，能在中温固化条件下发挥快速固化，并同时起到增韧、阻燃、促 进等等作用，完全取代固化剂或助剂的加入，能自身具备固化效果，有效增加树脂含量，提 高胶合强度;还能使所得脲醛树脂胶黏剂色泽光亮、长久不变色，不易老化。
[0014] 所得环保型脲醛树脂胶黏剂的甲醛释放量小，粘度达400s，树脂含量（固体含量） 达60%，固化时间达390〃；使用本发明所得环保型脲醛树脂胶黏剂制备胶合板，面粉用量显 著减少，制备所得胶合板的甲醛释放量仅〇.37mg/L，胶合强度达1.5MPa，达到环保Eo,符合 GB/T 9846-2015标准中ΙΠ 胶合板的要求，适用于制备环保室内板或室内装潢板。本发明的 制备方法具有配方简单、操作易控制、成本低、产品质量高等优点。
【具体实施方式】
[0015] 下面通过实施例对本发明做进一步说明。
[0016] 实施例1 (1) 按下列质量份的组分备料： 甲醛1700份、尿素 I 700份、尿素 Π 160份、尿素 ΙΠ 270份、尿素 IV 300份、氨水70份、三 聚氰胺I 3.45份、三聚氰胺Π 315份、三聚氰胺ΙΠ 15.2份、碱液1份； 其中，甲醛是质量浓度为37%的甲醛溶液;氨水是质量浓度为0.8%的氨水溶液;尿素 I、 尿素 Π 、尿素 ΙΠ 和尿素 IV均为常规市购尿素（固体），即分四份备料，并分四次加入;三聚氰 胺I、三聚氰胺π和三聚氰胺m为常规市购三聚氰胺（固体），即分三份备料，并分三次加入； 碱液是质量浓度为30%的氢氧化钠溶液； (2) 将步骤（1)中的甲醛在搅拌条件下加热至40°C，再加入质量浓度为30%的氢氧化钠 溶液调节pH值为6.5~7,然后依次加入尿素 I和氨水，再在搅拌条件下继续升温至80°C，然 后加入三聚氰胺I在90°C下保温20分钟，降温至80°C时加入质量浓度为37%的甲酸溶液调节 pH值为8,再在90 °C下保温至粘度为15~22s时加入质量浓度为30%的氢氧化钠溶液调节pH 值为8,再在90°C下加入尿素 Π 、三聚氰胺Π ，并保温至粘度为15~22s时加入步骤（1)的碱 液，然后加入尿素 m、三聚氰胺m继续保温，待粘度为15~22s时加入质量浓度为30%的氢氧 化钠溶液降温至80°C时调节pH值为7.5~8,再加入尿素 IV，待降温至50°C时，调整pH值为 6.7~7.5，待自然冷却即得到环保型脲醛树脂胶黏剂。
[0017]所得环保型脲醛树脂胶黏剂的甲醛释放量小，达到环保E〇级，粘度为402s，树脂含 量（固体含量)为59.46%，比重为1.24，固化时间为390〃。
[0018] 实施例2 (1) 按下列质量份的组分备料： 甲醛1600份、尿素 I 600份、尿素 Π 120份、尿素 m 220份、尿素 IV 250份、氨水50份、三 聚氰胺I 3份、三聚氰胺Π 300份、三聚氰胺ΙΠ 13份、碱液0.9份； 其中，甲醛是质量浓度为30%的甲醛溶液;氨水是质量浓度为0.5%的氨水溶液;尿素 I、 尿素 Π 、尿素 m和尿素 IV均为常规市购尿素（固体），即分四份备料，并分四次加入;三聚氰 胺I、三聚氰胺π和三聚氰胺m为常规市购三聚氰胺（固体），即分三份备料，并分三次加入； 碱液是质量浓度为2 5~40%的氢氧化钠溶液； (2) 将步骤（1)中的甲醛在搅拌条件下加热至30°C，再加入质量浓度为25%的氢氧化钾 溶液调节pH值为6.5~7,然后依次加入尿素 I和氨水，再在搅拌条件下继续升温至50°C，然 后加入三聚氰胺I在80°C下保温20分钟，降温至70°C时加入质量浓度为30%的甲酸溶液调节 pH值为8,再在80 °C下保温至粘度为15~22s时加入质量浓度为25%的氢氧化钾溶液调节pH 值为8,再在80°C下加入尿素 Π 、三聚氰胺Π ，并保温至粘度为15~22s时加入步骤（1)的碱 液，然后加入尿素 m、三聚氰胺m继续保温，待粘度为15~22s时加入质量浓度为25%的氢氧 化钾溶液降温至70°C时调节pH值为7.5~8，再加入尿素 IV，待降温至50°C以下，调整pH值为 6.7~7.5，待自然冷却即得到环保型脲醛树脂胶黏剂。
[0019] 所得环保型脲醛树脂胶黏剂的甲醛释放量小，达到环保Eo级，粘度为400s，树脂含 量(固体含量)为58.94%，比重为1.21，固化时间为392〃。
[0020] 实施例3 (1) 按下列质量份的组分备料： 甲醛1800份、尿素1800份、尿素 Π 200份、尿素 m 300份、尿素 IV 350份、氨水80份、三聚 氰胺I 4.5份、三聚氰胺Π 340份、三聚氰胺ΙΠ 18份、碱液1.1份； 其中，甲醛是质量浓度为40%的甲醛溶液;氨水是质量浓度为1%的氨水溶液;尿素 I、尿 素 π、尿素 m和尿素 IV均为常规市购尿素（固体），即分四份备料，并分四次加入;三聚氰胺 I、三聚氰胺Π 和三聚氰胺m为常规市购三聚氰胺（固体），即分三份备料，并分三次加入;碱 液是质量浓度为40%的氢氧化钠溶液； (2) 将步骤（1)中的甲醛在搅拌条件下加热至55°C，再加入质量浓度为35%的氢氧化钠 溶液调节pH值为6.5~7,然后依次加入尿素 I和氨水，再在搅拌条件下继续升温至100°C，然 后加入三聚氰胺I在100°C下保温20分钟，降温至75°C加入质量浓度为40%的甲酸溶液调节 pH值为8,再在100 °C下保温至粘度为15~22s时加入质量浓度为35%的氢氧化钠溶液调节pH 值为8,再在100°C下加入尿素 Π 、三聚氰胺Π ，并保温至粘度为15~22s时加入步骤(1)的碱 液，然后加入尿素 m、三聚氰胺m继续保温，待粘度为15~22s时加入质量浓度为35%的氢氧 化钠溶液降温至75°C调节pH值为7.5~8,再加入尿素 IV，待降温至50°C以下，调整pH值为 6.7~7.5，待自然冷却即得到环保型脲醛树脂胶黏剂。
[0021] 所得环保型脲醛树脂胶黏剂的甲醛释放量小，达到环保Eo级，粘度为405s，树脂含 量(固体含量)为60 · 12%，比重为1 · 22，固化时间为388〃。
[0022] 对比例1:申请号为201510951654.7的中国发明专利申请《环保型改性脲醛树脂胶粘剂 的制备方法》。
[0023] 对比例2:同实施例1，仅将三聚氰胺全部在三聚氰胺I加入时一次性加入。
[0024] 将上述各实施例、对比例1和2均用于生产胶合板，做如下对比：
【主权项】
1. 一种环保型脲醛树脂胶黏剂的制备方法，其特征在于经过下列各步骤： (1) 按下列质量份的组分备料： 甲醛1600~1800份、尿素 I 600~800份、尿素 Π 120~200份、尿素 m 220~300份、尿 素 IV 250~350份、氨水50~80份、三聚氰胺I 3~4.5份、三聚氰胺Π 300~340份、三聚氰 胺ΙΠ 13~18份、喊液0.9~1.1份； (2) 将步骤（1)中的甲醛在搅拌条件下加热至30~55°C，再调节pH值为6.5~7,然后依 次加入尿素 I和氨水，再在搅拌条件下继续升温至50~10(TC，然后加入三聚氰胺I在80~ 100°C下保温20分钟，降温至80°C以下调节pH值为8,再在80~100°C下保温至粘度为15~ 22s时调节pH值为8,再在80~100°C下加入尿素 Π 、三聚氰胺Π ，并保温至粘度为15~22s时 加入步骤(1)的碱液，然后加入尿素 m、三聚氰胺m继续保温，待粘度为15~22s时降温至80 °C以下调节pH值为7.5~8，再加入尿素 IV，待降温至50°C以下，调整pH值为6.7~7.5，待自 然冷却即得到环保型脲醛树脂胶黏剂。2. 根据权利要求1所述的环保型脲醛树脂胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述步骤 (1)的甲醛是质量浓度为30~40%的甲醛溶液。3. 根据权利要求1所述的环保型脲醛树脂胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述步骤 (1)的氨水是质量浓度为〇. 5~1%的氨水溶液。4. 根据权利要求1所述的环保型脲醛树脂胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述步骤 (1)的尿素 I、尿素 π、尿素 m和尿素 iv均为常规市购尿素，即分四份备料，并分四次加入。5. 根据权利要求1所述的环保型脲醛树脂胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述步骤 (1)的三聚氰胺I、三聚氰胺π和三聚氰胺m为常规市购三聚氰胺，即分三份备料，并分三次 加入。6. 根据权利要求1所述的环保型脲醛树脂胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述步骤 (1) 的碱液是质量浓度为25~40%的氢氧化钠溶液。7. 根据权利要求1所述的环保型脲醛树脂胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述步骤 (2) 的调节pH值是使用质量浓度为30~40%的甲酸溶液，或使用质量浓度为25~35%的碱溶 液。8. 根据权利要求7所述的环保型脲醛树脂胶黏剂的制备方法，其特征在于:所述碱溶液 为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。
【文档编号】C08G12/38GK105969275SQ201610349545
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月24日
【发明人】王成勇, 王德坤
【申请人】普洱林达木业有限责任公司