专利名称：木材胶粘剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及到制备木材胶粘剂的技术范畴。具体地讲，涉及到制备以脲醛树脂为基料的木材胶粘剂的技术范畴。
目前，世界各国生产的合成树脂在木材胶粘剂中的应用范围最大，合成树脂类主要有脲醛树脂，酚醛树脂、聚醋酸乙烯酯乳液、三聚氰胺一甲醛树脂、尿素一三聚氰胺一甲醛树脂及EVA共聚树脂。在合成树脂类中脲醛树脂的用量最大。
众所周知，脲醛树脂是由尿素与甲醛在催化剂和一定的反应条件下(指加温)缩聚而成，使用时，借助于固化剂或固化剂和热能的作用，使树脂从可溶状态转化成不可逆的不溶不熔状态。脲醛树脂作为木材胶粘剂使用，开始于1929年，当时，德意志I.G.染料公司的法贝尼杜斯特里(I.G.Farbenindustrie)把尿素和甲醛的初期缩聚物，在室温下用铵盐使其固化，得到了第一项作为木材胶粘剂的专利。八十年代，胶粘剂已成为脲醛树脂的主要用途之一，全世界年耗量已达340多万吨(固体)，占木材胶粘剂的60％以上。我国脲醛树脂胶粘剂，五十年代开始研制，六十年代即已迅速普及，七十年代中期年耗量约5.7万吨，占木材胶粘剂的70％以上，到目前为止，其所占比例又有所提高。由此可见脲醛树脂胶粘剂在人造板粘合中的地位。
目前，作为木材胶粘剂的脲醛树脂，主要分溶液状和粉状两大类，生产工艺及设备前期大体相似，不同的只是生产粉状脲醛树脂需多一套将液体树脂进行喷雾干燥的设备，在我国一般生产溶液状的脲醛树脂。其生产工艺流程分混合阶段、加成阶段、缩聚阶段、中和、冷却、成品等步骤。具体生产工艺是先将甲醛加入到反应釜中，用稀碱调PH值达7-8，加入聚乙烯醇，将反应釜中混合料升温至40-50℃时，加第一次尿素。继续升温至沸腾反应60分种，再用稀酸调PH值达4.8-5.8。混合料继续反应，当粘度达1.6-1.7秒(格氏管测)时，降温至80℃加第二次尿素。当粘度达2.5-2.7秒时，加第三次尿素。当粘度达3.0-3.5秒时，用稀碱调PH值达7-8，进行测粘度和固体含量，降温至40℃放胶。
采用现有技术制备的以脲醛树脂为基料的木材胶粘剂，其主要缺点是生产工艺流程中的反应周期较长，一般在360-370分钟。由于反应周期较长，因而影响了胶粘剂的生产效率。另外，现有技术制备的木材胶粘剂(指脲醛树脂胶粘剂)的胶合强度为6.9-7.3牛顿/毫米2，用现有技术制备的胶粘剂生产的刨花板，其吸水厚度膨胀率为5-6％，从目前人造板的应用发展趋势看，其应用范围将扩大到墙体、装饰材料方面，因而对用于生产人造板的胶粘剂性能提出了更高的要求，特别是胶粘剂的胶合强度和用胶粘剂制备人造板的防水性。采用现有的木材胶粘剂很难达到对人造板的高胶合强度和防水性的要求。
本发明的目的是要缩短脲醛树脂胶粘剂生产工艺流程中的反应周期，同时提高胶粘剂的胶合强度。
实现本发明的具体方法是首先选定以脲醛树脂为基料的木材胶粘剂的原料配方比(重量)％
甲醛(浓度37％) 67-69；尿素 30-32；聚乙烯醇 0.5-0.7；稀土(氯化稀土最佳) 0.05-0.5。
胶粘剂的原料配方比选定后，进行其具体生产工艺，首先将浓度37％的甲醛加入到反应釜中，开动搅拌器，用稀碱调PH值达7-8，加入聚乙烯醇，将反应釜中混合料升温至40-50℃时，加入第一次尿素，第一次尿素加入量为尿素加入总量的75-77％。反应釜中混合料继续升温至沸腾反应60分种，用稀酸调PH值达4.8-5.8时，加入液体状稀土(氯化稀土最佳)，稀土的加入量为原料配方比中的0.05-0.5％，当粘度达到1.6-1.7秒(格氏管测)时，开始降温。当混合料温度降至80℃时，加入第二次尿素，第二次尿素的加入量为尿素加入总量的14-16％。当粘度达2.5-2.7秒时，加入第三次尿素，第三次尿素的加入量为尿素加入总量的7-9％。当粘度达3.0-3.5秒时，立即用稀碱调PH值达7-8，进行测粘度和固体含量，降温至40℃放胶。
该生产工艺流程从原料加入到反应釜中开始到放胶，整个生产工艺流程中的反应周期为230-240分钟，与现有生产工艺流程中的反应周期相比，缩短了120-140分钟，生产效率有显著的提高。按本发明的方法制备的胶粘剂，其胶合强度为8.19牛顿/毫米2，水混和性为3.5倍。用本发明方法生产的胶粘剂所制的刨花板，其吸水厚度膨胀率为2.72％，静曲强度为14.58牛顿/毫米2。本发明方法制备的木材胶粘剂(脲醛树脂胶粘剂)与现有方法制备的胶粘剂性能对比如表所示。
本发明胶粘剂与现有胶粘剂性能对比表
由表中可见，本发明的胶粘剂，其胶合强度提高了12.3％，水混和性也增大了。用本发明的胶粘剂所制刨花板的静曲强度提高了12.1％，刨花板吸水厚度膨胀率减少了3.1％。采用本发明方法制备以脲醛树脂为基料的木材胶粘剂，不仅显著缩短了其生产工艺流程中的反应周期，提高了生产效率，而且也提高了胶粘剂的胶合强度，扩大了胶粘剂的使用范围。
权利要求
1.一种以脲醛树脂为基料的木材胶粘剂，其特征在于其原料配方比(重量)％为甲醛(浓度37％) 67-69；尿素 30-32；聚乙烯醇 0.5-0.7；稀土(氯化稀土最佳) 0.05-0.5。
2.一种以脲醛树脂为基料的木材胶粘剂的生产工艺，其特征在于生产工艺是将浓度37％的甲醛加入到反应釜中，开动搅拌器，用稀碱调PH值达7-8，加入聚乙烯醇，将反应釜中混合料升温至40-50℃时，加入尿素加入总量的75-77％，反应釜中混合料升温至沸腾反应60分钟，用稀酸调PH值达4.8-5.8时，加入液体状稀土(氯化稀土最佳)，当粘度达到1.6-1.7秒(格氏管测)时，开始降温。当温度降至80℃时，加入尿素加入总量的14-16％。当粘度达2.5-2.7秒时，加入尿素加入总量的7-9％。当粘度达3.0-3.5秒时，立即用稀碱调PH值达7-8，降温至40℃放胶。
全文摘要
本发明公开了一种制备以溶液状脲醛树脂为基料的木材胶粘剂的方法。采用本发明的原料配方比和生产工艺，可使胶粘剂的生产工艺流程从原料加入到反应釜中开始到放胶，整个生产工艺流程中的反应周期为230-240分钟，与现有生产工艺流程中的反应周期相比，缩短了120-140分钟，生产效率有显著的提高。按本发明的方法制备的胶粘剂，其胶合强度为8.19牛顿/毫米
文档编号C09J161/24GK1152599SQ95119529
公开日1997年6月25日 申请日期1995年12月21日 优先权日1995年12月21日
发明者谭德智, 杨先英 申请人:北京市木材工业研究所