本发明涉及胶合板制备领域，具体的涉及一种低成本耐水无甲醛胶合板的制备方法。
背景技术：
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在胶合板、纤维板、刨花板的发展过程中，胶合板的发展历史是最长的。胶合板具有许多优良的性能，如容重小、比强度高、加工相对容易，且能保持天然木材的花纹、质感，同时胶合板在几种常用材料的加工能耗和温室气体排放量中是较低的，在环境保护愈来愈受到重视的今天，这也是胶合板的自身优势之一，所以胶合板在人造板中一直占据重要地位，在建筑物内装修、家具制作、包装等方面被广泛应用。
随着人们生活水平的提高、人们健康意识、环保意识的不断加强以及国内外对环保相关标准要求的不断提高，胶合板在使用过程中会缓慢释放出有毒物质游离甲醛，造成室内空气污染，影响人们身体健康，此外，胶合板的易腐蚀易虫蛀的问题，这不仅影响木材的力学性能，威胁人居环境安全，也使其在许多领域的使用上受到限制，而且胶合板的耐水性也较差，使得其应用环境比较苛刻，使用寿命短。
技术实现要素：
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为了解决上述技术问题，本发明提供了一种低成本耐水无甲醛胶合板的制备方法，该方法制得的胶合板无游离甲醛的释放，耐水性好，防腐性能优异，且成本低。
为了更好的解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种低成本耐水无甲醛胶合板的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份将100-150份异氰酸酯和50-75份聚酯型多元醇在65℃下反应1-2h，升温至80-85℃，并保温1-2h，制得聚氨酯预聚体；
(2)向上述制得的聚氨酯预聚体中加入30-45份亲水扩链剂，在60-70℃下进行扩链反应2-4h，然后加入10-15份小分子二元醇扩链剂，升温至80-85℃反应2-4h，然后降温至50℃，加入20-30份中和剂进行中和，保温，1000-1200r/min的转速下搅拌加入去离子水进行乳化5-10min，得到聚氨酯水性预聚体乳液；
(3)在300-500r/min转速搅拌下向上述制得的聚氨酯水性预聚体乳液中加入50-110份降解胶原液，然后在150-200r/min的转速下继续搅拌，升温至65℃，保温1-2h，然后降温至50℃，负压下真空除去挥发物，得到耐水环保胶黏剂；
(4)取复数桦木单板，加热烘干，然后将烘干后的桦木单板进行涂布上述制得的耐水环保胶黏剂，陈化3-6min，然后将涂布胶黏剂的单板以顺纹或纵横交错纹理进行排列组合，形成板坯；
(5)将上述制得的板坯在80℃、0.3-0.6MPa下预热压处理30-60min，然后以5-10℃/min的升温速率升温至140-200℃，1-1.4MPa下热压50-100min，冷却，制得耐水无甲醛胶合板。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种。
作为上述技术方案的优选，当异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯时，还应加入0.1-0.2份的二月桂酸二丁基锡作为催化剂。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述聚酯型多元醇为聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇酯中的一种。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述中和剂为三乙胺、三正丁胺中的一种。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述降解胶原来自废革屑碱性降解至分子量为6000-10000，降解胶原液中含胶量为45-50％，粘度为500-1000mPa·s。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述小分子二元醇扩链剂为1,4丁二醇、一缩二乙二醇中的一种。
作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，所述桦木单板的厚度为1-3mm。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸中的一种。
本发明具有以下有益效果：
本发明制得的胶黏剂无溶剂，环保无毒，所采用的降解胶原来自废革屑，价廉易得，实现了废弃胶原蛋白再生资源化，制备成本低；
本发明制得的胶合板力学性能好，胶合强度大，无游离甲醛释放，耐水性能好。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种低成本耐水无甲醛胶合板的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份将100份甲苯二异氰酸酯和50份聚己二酸丁二醇酯二醇在65℃下反应1h，升温至80℃，并保温1h，制得聚氨酯预聚体；
(2)向上述制得的聚氨酯预聚体中加入30份二羟甲基丙酸，在60℃下进行扩链反应2h，然后加入10份1,4丁二醇，升温至80℃反应2h，然后降温至50℃，加入20份三乙胺进行中和，保温，1000r/min的转速下搅拌加入去离子水进行乳化5min，得到聚氨酯水性预聚体乳液；
(3)在300r/min转速搅拌下向上述制得的聚氨酯水性预聚体乳液中加入50份降解胶原液，然后在150r/min的转速下继续搅拌，升温至65℃，保温1h，然后降温至50℃，负压下真空除去挥发物，得到耐水环保胶黏剂；
(4)取复数桦木单板，加热烘干，然后将烘干后的桦木单板进行涂布上述制得的耐水环保胶黏剂，陈化3min，然后将涂布胶黏剂的单板以顺纹或纵横交错纹理进行排列组合，形成板坯；
(5)将上述制得的板坯在80℃、0.3MPa下预热压处理30min，然后以5℃/min的升温速率升温至140℃，1MPa下热压50min，冷却，制得耐水无甲醛胶合板。
实施例2
一种低成本耐水无甲醛胶合板的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份将150份甲苯二异氰酸酯和75份聚己二酸丁二醇酯二醇在65℃下反应2h，升温至85℃，并保温2h，制得聚氨酯预聚体；
(2)向上述制得的聚氨酯预聚体中加入45份二羟甲基丙酸，在70℃下进行扩链反应4h，然后加入15份1,4丁二醇，升温至85℃反应4h，然后降温至50℃，加入30份三乙胺进行中和，保温，1200r/min的转速下搅拌加入去离子水进行乳化10min，得到聚氨酯水性预聚体乳液；
(3)在500r/min转速搅拌下向上述制得的聚氨酯水性预聚体乳液中加入110份降解胶原液，然后在200r/min的转速下继续搅拌，升温至65℃，保温2h，然后降温至50℃，负压下真空除去挥发物，得到耐水环保胶黏剂；
(4)取复数桦木单板，加热烘干，然后将烘干后的桦木单板进行涂布上述制得的耐水环保胶黏剂，陈化6min，然后将涂布胶黏剂的单板以顺纹或纵横交错纹理进行排列组合，形成板坯；
(5)将上述制得的板坯在80℃、0.6MPa下预热压处理60min，然后以10/min℃的升温速率升温至200℃，1.4MPa下热压100min，冷却，制得耐水无甲醛胶合板。
实施例3
一种低成本耐水无甲醛胶合板的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份将110份异佛尔酮二异氰酸酯、0.1份二月桂酸二丁基锡和55份聚己二酸乙二醇酯在65℃下反应1.3h，升温至80℃，并保温1.2h，制得聚氨酯预聚体；
(2)向上述制得的聚氨酯预聚体中加入34份二羟甲基丁酸，在65℃下进行扩链反应2.5h，然后加入11份一缩二乙二醇，升温至80℃反应2.5h，然后降温至50℃，加入23份三正丁胺进行中和，保温，1100r/min的转速下搅拌加入去离子水进行乳化6min，得到聚氨酯水性预聚体乳液；
(3)在350r/min转速搅拌下向上述制得的聚氨酯水性预聚体乳液中加入70份降解胶原液，然后在160r/min的转速下继续搅拌，升温至65℃，保温1.3h，然后降温至50℃，负压下真空除去挥发物，得到耐水环保胶黏剂；
(4)取复数桦木单板，加热烘干，然后将烘干后的桦木单板进行涂布上述制得的耐水环保胶黏剂，陈化4min，然后将涂布胶黏剂的单板以顺纹或纵横交错纹理进行排列组合，形成板坯；
(5)将上述制得的板坯在80℃、0.4MPa下预热压处理40min，然后以6℃/min的升温速率升温至160℃，1.1MPa下热压60min，冷却，制得耐水无甲醛胶合板。
实施例4
一种低成本耐水无甲醛胶合板的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份将120份异佛尔酮二异氰酸酯、0.2份二月桂酸二丁基锡和60份聚己二酸乙二醇酯在65℃下反应1.6h，升温至85℃，并保温1.4h，制得聚氨酯预聚体；
(2)向上述制得的聚氨酯预聚体中加入38份二羟甲基丁酸，在65℃下进行扩链反应3h，然后加入12份一缩二乙二醇，升温至85℃反应3h，然后降温至50℃，加入26份三正丁胺进行中和，保温，1100r/min的转速下搅拌加入去离子水进行乳化7min，得到聚氨酯水性预聚体乳液；
(3)在400r/min转速搅拌下向上述制得的聚氨酯水性预聚体乳液中加入80份降解胶原液，然后在170r/min的转速下继续搅拌，升温至65℃，保温1.6h，然后降温至50℃，负压下真空除去挥发物，得到耐水环保胶黏剂；
(4)取复数桦木单板，加热烘干，然后将烘干后的桦木单板进行涂布上述制得的耐水环保胶黏剂，陈化5min，然后将涂布胶黏剂的单板以顺纹或纵横交错纹理进行排列组合，形成板坯；
(5)将上述制得的板坯在80℃、0.5MPa下预热压处理45min，然后以7℃/min的升温速率升温至170℃，1.2MPa下热压70min，冷却，制得耐水无甲醛胶合板。
实施例5
一种低成本耐水无甲醛胶合板的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份将130份异佛尔酮二异氰酸酯、0.15份二月桂酸二丁基锡和65份聚己二酸丁二醇酯二醇在65℃下反应1.8h，升温至80℃，并保温1.8h，制得聚氨酯预聚体；
(2)向上述制得的聚氨酯预聚体中加入43份二羟甲基丙酸，在65℃下进行扩链反应3.5h，然后加入13份1,4丁二醇，升温至85℃反应3.5h，然后降温至50℃，加入28份三正丁胺进行中和，保温，1200r/min的转速下搅拌加入去离子水进行乳化9min，得到聚氨酯水性预聚体乳液；
(3)在500r/min转速搅拌下向上述制得的聚氨酯水性预聚体乳液中加入100份降解胶原液，然后在180r/min的转速下继续搅拌，升温至65℃，保温1.8h，然后降温至50℃，负压下真空除去挥发物，得到耐水环保胶黏剂；
(4)取复数桦木单板，加热烘干，然后将烘干后的桦木单板进行涂布上述制得的耐水环保胶黏剂，陈化6min，然后将涂布胶黏剂的单板以顺纹或纵横交错纹理进行排列组合，形成板坯；
(5)将上述制得的板坯在80℃、0.6MPa下预热压处理55min，然后以8℃/min的升温速率升温至180℃，1.3MPa下热压90min，冷却，制得耐水无甲醛胶合板。
对比例1
一种低成本耐水无甲醛胶合板的制备方法，包括以下步骤：
(1)取复数桦木单板，加热烘干，然后将烘干后的桦木单板进行涂布市售的聚氨酯胶黏剂，陈化3min，然后将涂布胶黏剂的单板以顺纹或纵横交错纹理进行排列组合，形成板坯；
(2)将上述制得的板坯在80℃、0.3MPa下预热压处理30min，然后以5℃/min的升温速率升温至140℃，1MPa下热压50min，冷却，制得耐水无甲醛胶合板。
1、胶合强度测试：
按照国家标准GB/T17657—1999的规定，测试4层胶合板的湿状胶合强度，按规定测试试件为12个。将试件放入63±3℃的恒温水浴锅中处理3h，取出冷却后进行胶合强度试验。
2、用MS600-CH2O高精度甲醛检测仪测量上述制得的胶合板的甲醛释放量。
3、耐水性测试
将上述制得的胶合板在常温水中浸泡10h，然后捞出晾干，观察其表面是否膨胀、开裂。
从上述测试结果来看，用本发明制得的环保耐水胶黏剂制得的胶合板胶合强度更大，耐水性能更好。