[发明专利]一种环保型脲醛树脂胶及其制备方法和应用

说明书

本发明属于胶粘剂领域，公开了一种环保型脲醛树脂胶及其制备方法和应用。所述环保型脲醛树脂胶的制备方法包括：将甲醛加热至35‑45℃，加入聚乙烯醇、酰胺和尿素Ⅰ混均，将体系的pH值采用碱液调节至7‑7.5，继续加热，当温度升至70‑80℃时加入尿素Ⅱ并加入氯化铵以将pH值调节至7‑7.5，继续升温至90‑100℃下反应20‑40min，在此过程中不定时加入氯化铵以将pH值控制在4‑5，降至70‑85℃之后加入氨水和尿素Ⅲ，将pH值采用碱液调节至7.5‑8，加入间苯二酚并于80‑85℃下反应20‑50min，将pH值采用碱液调节至8.5‑9.5之后反应5‑15min，加入尿素Ⅳ并于70‑80℃下反应15‑25min，加入尿素Ⅴ并将pH值采用碱液调节至7‑8，反应20‑40min，自然冷却。本发明提供的环保型脲醛树脂胶的甲醛释放量小，胶合强度高，能达到E0标准。

技术领域

本发明属于胶粘剂领域，具体涉及一种环保型脲醛树脂胶及其制备方法和应用。

背景技术

关于E2标准将被国家标准委从强制性国标GB18580-2001《室内装饰装修材料、人造板及其制品中甲醛释放限量》剔除的消息引起了市场的关注，同时政府还确定将对人造板行业出台更加严格的甲醛排放量标准。随着这些利好消息的出台，人造板行业有望迎来新的发展良机，而行业“零甲醛”排放的发展方向，有望带动我国人造板行业市场规模突破万亿元。

人造板，是指以木材或其他非木材植物为原料，经一定机械加工分离成各种单元材料后，施加或不施加胶粘剂和其他添加剂胶合而成的板材或模压制品。胶粘剂是人造板的核心问题，直接影响板材的生产成本和性能指标。最初人们普遍采用脲醛树脂作为人造板的胶粘剂，脲醛树脂因其原材料廉价易得、制备工艺简单且使用性能优异，已经成为木材胶粘剂中用量最大的品种。但脲醛树脂固化后会缓慢释放甲醛，是人造板污染的主要来源。此外，脲醛树脂除甲醛释放外，还存在耐水性差、固体物脆性大、热稳定性差等缺点(周宁琳，有机硅聚合物导论[M].北京：科学出版社，2000,89-170.)。

目前，人造板行业要想达到环保和强度高的双重效果，放弃了传统的脲醛树脂胶，开始采用改性的脲醛树脂胶。异氰酸酯(MDI)是脲醛树脂的改性剂之一，是人造板环保胶中最常用的胶粘剂。从现实生产效果来看，人造板采用异氰酸酯(MDI)作为胶粘剂，需要的单位施胶量比较少，施胶后对原料单位含水率要求不太严格，在含水率稍高一点的情况下也可以进行热压，且热压的周期相对较短。然而，采用异氰酸酯(MDI)作为胶粘剂会带来以下问题：一是虽然目前从技术上解决了脱模难题，但却增加了生产步骤和材料用量，提高了产品生产成本；二是异氰酸酯(MDI)的市场价格一直很高，一般为脲醛树脂的3-4倍，尽管异氰酸酯(MDI)的单位用胶量比脲醛树脂低得多，但其最终折合成本仍然较高；采用异氰酸酯(MDI)作为胶粘剂，胶的投入甚至占到产品成本的50％以上(刘华、张雷明、王乃谦，秸秆人造板的现状与发展研究[C]中国木质建材与绿色建筑产业技术交流会，2014：20-22)；三是采用异氰酸酯(MDI)的人造板初期强度低，导致在板坯的运输过程中边缘破损，加工时的裁边量增加，甚者直接成为废品，增加了板坯成本；四是在生产过程中，在拌胶和铺装时会产生游离的异氰酸酯(MDI)，这种有毒的废气会毒害人们的呼吸道和肺部，需要对工人进行防护，对有害气体进行收集和无害化处理，当然这些必要的设备和措施会增加生产成本。

国内脲醛树脂胶粘剂及其下游制品行业生产规模较小、生产企业数量众多且分散，行业技术水平低，改性水平迟迟没有很大的突破，国内市场人造板产品的环保等级一直徘徊在E1至E2级左右，制约了我国高品级脲醛树脂及其人造板产品市场的发展。因此，有必要开发出新型环保型脲醛树脂胶来解决以上问题。