一种改性脲醛树脂胶的制备方法

本发明涉及胶黏剂，涉及一种改性脲醛树脂胶，尤其涉及一种改性脲醛树脂胶的制备方法。

背景技术：

1、胶黏剂通过界面的黏附和内聚等作用，能使两种或两种以上的制件或材料连接在一起的天然的或合成的、有机的或无机的一类物质，多应用于木材表面，使木材与木材或其他物体之间形成牢固的粘接力，实现材料间的连接。

2、脲醛树脂胶是人造板最常使用的人造板胶黏剂，以甲醛和尿素为主要原料，配以其他辅剂和填充物加工而成，这种胶黏剂全称为脲醛树脂胶粘合剂，简称脲醛胶、脲甲醛树脂，英文简称uf(urea-formaldehyderesins)，脲醛树脂胶制成品为不溶、不熔化的半透明固体，颜色比较浅，具有耐弱酸弱碱、绝缘性能好的特点，被广泛应用于木材加工、家具制造等领域。

3、然而，脲醛树脂胶黏剂其化学结构中的亲水性羟甲基和氨基，以及酸性固化剂导致胶层呈酸性，使得次甲基键容易水解，致使脲醛树脂胶黏剂耐水性能较差。因此，有必要设计一种改性脲醛树脂胶的制备方法，以解决上述提出的脲醛树脂胶黏剂耐水性较差的问题。

技术实现思路

1、本发明克服了现有技术的不足，提供一种改性脲醛树脂胶的制备方法。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种改性脲醛树脂胶的制备方法，包括以下步骤：

3、s1、筛选大豆蛋白、聚胺酯和木酚素的原料，并对原料干燥研磨处理；

4、s2、将研磨得到大豆蛋白、聚胺酯和木酚素的颗粒分别与水混合搅拌，分别得到大豆蛋白溶液、聚胺酯溶液和木酚素溶液；

5、s3、将脲醛树脂胶预热，并将得到大豆蛋白溶液、聚胺酯溶液和木酚素溶液依次加入到预热完成后的脲醛树脂胶中，混合搅拌，得到混合液；

6、s4、对得到的悬浮液加热搅拌至粘稠状，使得脲醛树脂胶、大豆蛋白、聚胺酯和木酚素之间充分混合反应形成交联点，以得到双网络结构的混合物，并对混合物加热熟化处理；

7、s5、对熟化的混合物冷却，经过过滤和除气泡处理，得到改性脲醛树脂胶。

8、本发明一个较佳实施例中，在所述s1中，大豆蛋白颗粒范围为10μm～30μm，聚胺酯颗粒范围为5μm～10μm，木酚素颗粒范围为10μm～20μm。

9、本发明一个较佳实施例中，在所述s2中，大豆蛋白与水之间混合质量比为1:5～8，聚胺酯与水之间混合质量比为1:5～10，木酚素与水之间混合质量比为1:5～10。

10、本发明一个较佳实施例中，在所述s2中，将大豆蛋白、聚胺酯和木酚素的颗粒分别与水搅拌混合均匀的方法，包括以下步骤：

11、s21、取大豆蛋白、聚胺酯和木酚素的颗粒按照一定比例分别加入ph7～8的水中，并对其分别加热至45℃～50℃；

12、s22、使用搅拌器以60rpm～100rpm的速度搅拌并加热加热至65℃～75℃，使用超声波振荡器辅助搅拌混合，控制大豆蛋白、聚胺酯和木酚素的溶解；

13、s23、使用滤网分别除去未溶解的颗粒和杂质，得到大豆蛋白溶液、聚胺酯溶液和木酚素溶液。

14、本发明一个较佳实施例中，在所述s3中，脲醛树脂胶在70℃～90℃下，预热10min～15min；

15、大豆蛋白溶液、聚胺酯溶液和木酚素溶液，以间隔时间为2min，依次加入到预热后的脲醛树脂胶中搅拌均匀，且间隔时间内的搅拌时间为2min～3min，转速为60rpm～100rpm。

16、本发明一个较佳实施例中，在所述s4中，悬浮液加热温度控制在80℃～100℃，以200rpm～300rpm的速度搅拌30min～50min。

17、本发明一个较佳实施例中，在所述s4中，熟化处理中控混合物温度处于60℃～80℃，熟化处理时间控制在2h～3h。

18、本发明一个较佳实施例中，在所述s4中，熟化处理采用波长在0.76μm-5μm范围内的红外线照射，照射时间控制在2h～3h。

19、本发明一个较佳实施例中，所述大豆蛋白溶液与脲醛树脂胶的质量之比为1～3:5，所述聚胺酯溶液与脲醛树脂胶的质量之比为1～1.5:5，所述木酚素溶液与脲醛树脂胶的质量之比为1～1.5:5。

20、本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

21、(1)本发明提供了一种改性脲醛树脂胶的制备方法，利用大豆蛋白、聚胺酯和木酚素作为改性剂，与脲醛树脂胶之间反应，形成物理和化学交联得到一个既包含物理交联又包含化学交联的双网络结构，以此双网络结构大大提高胶黏剂的耐水性和内聚力，从而提高其粘附力和使用寿命。

22、(2)本发明提供了一种改性脲醛树脂胶的制备方法，利用大豆蛋白作为改性剂，利用大豆蛋白具有较大的比表面积和活性基团，能够与甲醛发生化学反应，从而实现甲醛的有效吸附和转化，有助于提高胶黏剂的粘接强度。

23、(3)本发明提供了一种改性脲醛树脂胶的制备方法，利用聚乙烯醇，通过聚乙烯醇内部的羟基与大豆蛋白分子中的活性基团反应，并与大豆蛋白协同形成三维防护结构，能够共同吸附和转化更多的甲醛，三维防护结构，限制甲醛向外扩散，延缓其释放速度，实现良好的防治效果；同时，乙烯醇分子长链结构可以填补大豆蛋白分子之间的空隙，形成致密的防护壳层，阻断甲醛向外扩散通道。

技术特征：

1.一种改性脲醛树脂胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种改性脲醛树脂胶的制备方法，其特征在于：在所述s1中，大豆蛋白颗粒范围为10μm～30μm，聚胺酯颗粒范围为5μm～10μm，木酚素颗粒范围为10μm～20μm。

3.根据权利要求1所述的一种改性脲醛树脂胶的制备方法，其特征在于：在所述s2中，大豆蛋白与水之间混合质量比为1:5～8，聚胺酯与水之间混合质量比为1:5～10，木酚素与水之间混合质量比为1:5～10。

4.根据权利要求1所述的一种改性脲醛树脂胶的制备方法，其特征在于：在所述s2中，将大豆蛋白、聚胺酯和木酚素的颗粒分别与水搅拌混合均匀的方法，包括以下步骤：

5.根据权利要求1所述的一种改性脲醛树脂胶的制备方法，其特征在于：在所述s3中，脲醛树脂胶在70℃～90℃下，预热10min～15min；

6.根据权利要求1所述的一种改性脲醛树脂胶的制备方法，其特征在于：在所述s4中，悬浮液加热温度控制在80℃～100℃，以200rpm～300rpm的速度搅拌30min～50min。

7.根据权利要求1所述的一种改性脲醛树脂胶的制备方法，其特征在于：在所述s4中，熟化处理中控混合物温度处于60℃～80℃，熟化处理时间控制在2h～3h。

8.根据权利要求1所述的一种改性脲醛树脂胶的制备方法，其特征在于：在所述s4中，熟化处理采用波长在0.76μm-5μm范围内的红外线照射，照射时间控制在2h～3h。

9.根据权利要求1所述的一种改性脲醛树脂胶的制备方法，其特征在于：所述大豆蛋白溶液与脲醛树脂胶的质量之比为1～3:5，所述聚胺酯溶液与脲醛树脂胶的质量之比为1～1.5:5，所述木酚素溶液与脲醛树脂胶的质量之比为1～1.5:5。

技术总结
本发明公开了一种改性脲醛树脂胶的制备方法，包括：筛选大豆蛋白、聚胺酯和木酚素的原料，并对原料干燥研磨处理；将研磨得到大豆蛋白、聚胺酯和木酚素的颗粒分别与水混合搅拌，得到三种改性剂溶液；将脲醛树脂胶预热，并将得到的三种改性剂溶液加入脲醛树脂胶中，得到混合液；对得到的悬浮液加热搅拌至粘稠状，使得物质混合反应形成交联点，并对混合物加热熟化处理；对熟化的混合物冷却，得到改性脲醛树脂胶；本发明利用聚乙烯醇和大豆蛋白协同形成三维防护结构，延缓其释放速度，实现良好的防治效果，以此双网络结构大大提高胶黏剂的耐水性和内聚力，从而提高其粘附力和使用寿命。

技术研发人员：彭万喜,葛省波,张仲凤,马同华
受保护的技术使用者：河南农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10