[发明专利]一种实木复合地板基材复合板用改性脲醛胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于改性脲醛树脂胶粘剂领域，尤其涉及一种实木复合地板基材复合板用改性脲醛胶粘剂及其生产方法。

背景技术

我国是世界上木地板生产大国，从2009-2012年全国木地板产量均达3.8-4亿平方米/年，其中实木地板仅占10%，其余90%均依靠人造板(高密度纤维板及多层复合板)作基材而制成，分别称为强化木地板及多层实木复合地板。由于多层实木复合板性能(强度，耐水，寿命)均优于高密度纤维板，因而以多层实木复合板为基材，表面贴以美观的实木薄层而制成多层实木复合地板的产量比例正在逐年上升。木地板均用于室内，不但要求美观、承重，不变形，更要求很低的甲醛释放量。根据中华人民共和国行业标准LY/T1738-2008“实木地板用复合板”的规定，甲醛释放量分为两个等级：E₀级≤0.5mg/L及E₁级≤1.5mg/L。此外，还对复合强度、静曲强度、浸渍剥离性能、弹性模量等性能指标均有严格要求。

众所周知，人造板的甲醛释放量主要依靠所采用的树脂胶粘剂来保证，而其物理力学性能也与树脂胶粘剂有相当大的关系。如果采用酚醛树脂胶粘剂可以获得良好效果，但是酚醛胶价格较高，而且固化温度高、速度慢，对单板含水率要求很严格。因此，目前市场上多用高比例三聚氰胺改性的脲醛树脂胶粘剂。广西丰林木业集团股份有限公司公开了一种三聚氰胺脲醛胶，三聚氰胺占12%，聚乙烯醇占0.45%。由该胶制成的地板基材用复合板(七层，厚12mm)，其甲醛释放量达到E₁级，物理力学性能符合LY/T1738-2008的要求，制造过程可概括为弱碱-弱酸-弱碱三步骤(詹满军,林国利等， 一种实木复合地板基材用改性脲醛树脂胶的合成,中国人造板，2012,2,17-19)。

发明内容

本发明的目的是提供一种甲醛释放量和生产成本均较低，而性能又良好的一种实木复合地板基材(复合板)用改性脲醛树脂胶及其制备方法。

本发明的技术方案是：

改性脲醛胶，包括如下重量份数的原料：

重量浓度为37%的甲醛水溶液 520～580份；尿素300～360份；三聚氰胺70～120份；聚乙烯醇1～3份；促进剂0.1～0.5份。

所述促进剂为六亚甲基四胺、双氰胺或两者的混合物，纯度至少是工业级。

其生产工艺的关键是通过改进脲醛树脂本身的结构以减少甲醛释放量并保证地板基材的物理力学性能，而不是单纯地通过添加大量化学助剂的方法以达到目的。制造过程可概括分为强酸-弱酸-弱碱三步骤，在强酸阶段，树脂生成一定量的环状结构，既减少了能释放甲醛的基团又提高了物理力学性能。最终产品为含有环状结构（Uron环）的改性脲醛胶。

本发明的改性脲醛胶的具体生产方法，包括如下步骤：

（1）强酸阶段：将重量浓度为37%的甲醛水溶液及聚乙烯醇投入反应釜中，开动搅拌器，开始加热升温，温度稳定在45～48℃时加入重量浓度27～30%的盐酸调节溶液pH值为1.0～2.0，加入第一批尿素，在48～78℃反应30分钟以上，尿素的加入量使甲醛水溶液重量与尿素的重量比为4.0～5.0。

（2）弱酸阶段：强酸阶段反应结束，立即用重量浓度为27～30%氢氧化钠水溶液调节反应液的pH为3.8～4.8；升温至75～85℃，加入第一批三聚氰胺，第一批三聚氰胺的加入量占总三聚氰胺量10～50%；搅拌均匀后，加入第二批尿素搅拌反应，加入量使甲醛水溶液重量与第一次和第二次尿素的总重量的比为1.8～3.2。

（3）弱碱阶段：当弱酸阶段的反应物滴到50℃水中呈白色雾状时，加重量浓度25～30%的氢氧化钠水溶液调节pH为7.5～9.0，加入剩余三聚氰胺和促进剂，控制温度在82～92℃，搅拌反应，直到反应物滴到75～80℃水中呈白色雾状时，加入剩余尿素，在78～88℃下搅拌30分钟以上；降温，当温度降至35～45℃时，加重量浓度25～30%的氢氧化钠水溶液调节pH为7.5～8.6后，得到改性脲醛胶。

本发明产生的积极效果是：