[发明专利]一种环保型共缩聚树脂木材胶黏剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种环保型共缩聚树脂木材胶黏剂及其制备方法与应用。所述的环保型共缩聚树脂木材胶黏剂包括原料苯酚、乙二醛、尿素和甲醛，经反应制备得到；其中乙二醛、尿素和甲醛的摩尔比为（0.6~0.9）：1.0：（0.5~1.0），苯酚的加入量为尿素质量百分比的10~30%。所述的应用为该共缩聚树脂木材胶黏剂在生产和/制造胶合板、刨花板和浸渍纸中应用。本发明的环保型共缩聚树脂木材胶黏剂具有低甲醛释放、结构稳定、分子量较高、性能优异等特征，树脂中的游离甲醛含量小于0.1%；且使用本发明的共缩聚树脂胶黏剂制备的刨花板甲醛释放量小于6mg/100g，胶合板甲醛释放量小于0.3mg/L，适用于胶合板、刨花板及浸渍纸等生产，可以直接用于室内,也可用于服装制造及造纸等领域。

技术领域

本发明属于高分子技术领域，具体涉及一种环保型共缩聚树脂木材胶黏剂及其制备方法与应用。

背景技术

作为木材工业中使用的主要胶种，甲醛系列树脂胶黏剂的广泛使用带来了游离甲醛污染环境和危害健康的严重社会问题。为此，国内外研究人员在降低甲醛系列树脂及其胶合制品的甲醛释放量方面开展了大量的研究，虽然取得了一定的成效。但只要使用甲醛作为主要反应原料，树脂的甲醛释放问题就不可避免。

因此，选用无毒、无挥发的乙二醛部分或全部替代甲醛与尿素反应制备新型氨基树脂木材胶黏剂，从源头上消除或降低木质产品的甲醛释放对环境及人体健康的危害，符合当今木材胶黏剂向绿色环保型方向发展的趋势。但乙二醛系列树脂的性能不如甲醛系列树脂，根本原因在于乙二醛的反应活性比甲醛稍差。其中，实现乙二醛、尿素、甲醛三者之间的共缩聚是改善乙二醛系列树脂性能最常用和最有效的方法之一。

乙二醛-尿素-甲醛共缩聚树脂（GUF）已被成功制备且树脂的性能也能基本满足相关国标要求。并已申请了相关专利“一种低甲醛释放的高支化树脂胶黏剂及其制备方法与应用”（ZL 2013 1 0274157.9）。但与脲醛树脂相比GUF树脂的性能仍然具有一定的差距。本发明在改进GUF树脂合成工艺的同时，加入了具有较高反应活性的苯酚与尿素、甲醛、乙二醛进行共缩聚，可起到以下几个方面的作用：第一，在一定程度上解决乙二醛反应活性低的问题，从而改善GUF树脂的性能；第二，在一定程度上降低树脂中的游离甲醛含量，使树脂更具有环保优势；第三，在树脂结构中引入了具有耐水性的苯环，可在一定程度上改善树脂的耐水性；本发明所制备的环保型四元共缩聚树脂具有良好的工业化应用前景和实际应用价值；且经文献检索，未见与本发明相同的公开报道。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种环保型共缩聚树脂木材胶黏剂；第二目的在于提供所述的环保型共缩聚树脂木材胶黏剂的制备方法；第三目的在于提供所述的环保型共缩聚树脂木材胶黏剂的应用。

本发明的第一目的是这样实现的，所述的环保型共缩聚树脂木材胶黏剂包括原料苯酚、乙二醛、尿素和甲醛，经反应制备得到；其中乙二醛、尿素和甲醛的摩尔比为（0.6~0.9）：1.0：（0.5~1.0），苯酚的加入量为尿素质量百分比的10~30%。

本发明的第二目的是这样实现的，包括原料准备、分阶段反应和后处理步骤，具体包括：

A、原料准备：

1）按原料配比分别称量苯酚、乙二醛、尿素和甲醛备用；

2）再将尿素分为两份，第一份为尿素总量的80~90%，剩余的为第二份；苯酚分为两份，第一份为苯酚总量的80~95%，剩余的为第二份；

B、分阶段反应

1）第一阶段的反应：

将第一份苯酚和乙二醛放入到反应器中，用pH调节剂调节pH值至4.0~5.0，然后加入第一份尿素，升温至75~85℃，于75~85℃恒温反应40~60min得到物料a；

2）第二阶段的反应：