專利名稱：：一種e0級纖維板用合成樹脂膠粘劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種人造板用膠粘劑，尤其是特別涉及一種滿足環(huán)保要求的高密度纖維板用合成樹脂膠粘劑。
背景技術(shù)：
：常規(guī)的干法纖維板制造工藝以空氣作為板坯成型介質(zhì)，成型后的板坯含水率僅為510%。板坯由于缺乏水分，單憑熱壓過程中的壓力和溫度，在纖維之間不能形成足夠的結(jié)合力，因此必須加入一定量的膠粘劑，以提高成品的強度和耐水性。由于合成樹脂膠粘劑的膠合性能優(yōu)良、成本低，目前在木材工業(yè)和纖維板制造中使用的基本上都是合成樹脂膠粘劑。人造板使用的膠粘劑主要是脲醛樹脂膠粘劑,占總用量的90%以上。脲醛樹脂膠粘劑存在著耐水性差、固化物脆性大、耐老化性能差、游離甲醛含量高等缺點,因而限制了其使用范圍。尤其是游離甲醛含量過高的問題，一直未得到有效解決，為此研究人員進行了不懈的努力。我國于2002年1月公布了"室內(nèi)裝飾裝修材料一人造板及其制品中甲醛釋放限量"強制性標準GB18580~2001。甲醛是一種重要的有機原料，熔點=92°(:，沸點^rC，液態(tài)時的密度為0.815克/厘米3(20°C)，易溶于水和乙醇，常溫下為無色、具有強烈氣味的刺激性氣體，其35%40%的水溶液通稱福爾馬林。甲醛是原漿毒物，能與蛋白質(zhì)結(jié)合，吸入高濃度甲醛后，會出現(xiàn)呼吸道的嚴重刺激和水腫、眼刺痛、頭痛，也可發(fā)生支氣管哮喘。皮膚直接接觸甲醛，可引起皮炎、色斑、壞死。經(jīng)常吸入少量甲醛，能引起慢性中毒，出現(xiàn)粘膜充血、皮膚刺激癥、過敏性皮炎、指甲角化和脆弱、甲床指端疼痛等。全身癥狀有頭痛、乏力、胃納差、心悸、失眠、體重減輕以及植物神經(jīng)紊亂等。甲醛為較高毒性的物質(zhì)，在我國有毒化學品優(yōu)先控制名單上甲醛高居第二位。甲醛己經(jīng)被世界衛(wèi)生組織確定為致癌和致畸形物質(zhì)，是公認的變態(tài)反應源，也是潛在的強致突變物之一。纖維板中甲醛的釋放期可長達15年，而各種纖維板又大量使用在與人們緊密接觸的室內(nèi)環(huán)境中，如地板、家具等。因此，纖維板在使用過程中不斷緩慢釋放的甲醛成分，不可避免地存在對環(huán)境的污染和人體的傷害。目前，國內(nèi)EO級纖維板用合成樹脂膠粘劑為三聚氰胺改性脲醛樹脂和固化劑體系，其總摩爾比(甲醛總摩爾與尿素及三聚氰胺總摩爾之比)0.90-0.88，三聚氰胺加入量1100kg以上，其固化劑常氯化銨。其固化時間高達250秒，用于生產(chǎn)EO級纖維板的要求熱壓時間長而效率低，且甲醛釋放量不夠穩(wěn)定。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種低甲醛釋放量的高密度纖維板用合成樹脂膠粘劑，能克服現(xiàn)有的EO級纖維板用合成樹脂膠粘劑交聯(lián)度下降，固化時間延長，耐水性、耐老化性能有所下降,且貯存期縮短,人造板的力學性能變差的缺點，在有效降低游離甲醛含量的前提下，本發(fā)明的膠粘劑具有良好的膠結(jié)強度、合適的固化時間和酸堿緩沖量、良好的貯存穩(wěn)定性，能用于生產(chǎn)E0/E1級纖維板，滿足市場對高環(huán)保性能纖維板產(chǎn)品的需求。本發(fā)明的技術(shù)解決方案為一種EO級纖維板用合成樹脂膠粘劑，由三聚氰胺改性脲醛樹脂和固化劑組成，其特征在于脲醛樹脂反應物料的質(zhì)量配比為，三聚氰胺4.0'6.0%，尿素40.042.0%，甲醛52.0-56.0%，促進劑0.4-0.6%，酸堿適量，總摩爾比為0.90-0.93;上述物料進行反應合成而制得。所述的尿素等物料均為易得的工業(yè)品原料，如采用含量99.8%三聚氰胺、含量98.0%的尿素和含量37.0%甲醛。所述的酸堿為甲酸和片堿。反應方法可采用現(xiàn)有技術(shù)中脲醛樹脂合成分次投料的方法，即將上述反應物料分次加入，并在一定的PH和溫度下進行反應，如按以下歩驟制備1、加入甲醛，加堿調(diào)節(jié)PH至8.0-8.3，升溫至60。C，第一次加入三聚氰胺和尿素并攪拌；2、加入尿素，緩慢升溫至88-9(TC，加入高效促進劑并保溫；3、溫度控制在82-84°C，分2次緩慢加入甲酸，調(diào)PH至6.0-6.1，終點黏度控制在17.0-17.5秒(30°C);4、第二次加入三聚氰胺和尿素，加入高效促進劑，在75'80。C反應，終點黏度控制在18.0-19.0秒(30°C);5、第三次加入尿素和高效促進劑，并冷卻降溫，攪拌10分鐘后，PH控制在7.5-8.0;6、降溫至44'C時，加堿調(diào)PH至8.0-8.5，繼續(xù)冷卻至43°C以下取樣出膠。所述的促進劑為硼鹽系物質(zhì)，具體說其有效成分為水溶性硼類無機鹽，該類促進劑可以從市場上購得。所述的促進劑作為羥基交聯(lián)劑能夠提高傳熱效率，促進膠料在熱壓成型中的固化。其主要作用在于，能夠提高樹脂的內(nèi)聚能，穩(wěn)定樹脂的pH值，延長樹脂的貯存穩(wěn)定性，提高樹脂的水混合性，縮短樹脂的固化時間，并能降低板材的甲醛釋放量。所述的總摩爾比(F/U)，通常指甲醛總摩爾與尿素及三聚氰胺總摩爾之比。眾所周知，降低人造板甲醛釋放量的關(guān)鍵是降低膠粘劑中的游離甲醛含量，總摩爾比對于脲醛樹脂的性能有著重要的影響，尤其是影響脲醛樹脂中甲醛含量的最重要因素，會在很大程度上影響脲醛樹脂膠粘劑的游離甲醛含量和膠接人造板的甲醛釋放量。通常情況下，總摩爾比越高，游離甲醛含量越高，用其樹脂配制的膠粘劑所生產(chǎn)板材的甲醛釋放量也越高；降低F/U比，會使樹脂的游離甲醛含量減少。其機理在于隨著物質(zhì)的量比的降低，脲醛樹脂中亞甲基醚(-NHCH2-0-CH2NH-)的量降低，亞甲基(-NHCH2NH-)的量則會增加，這樣可有效降低人造板的甲醛釋放量。因此，為了降低游離甲醛含量和人造板甲醛釋放量,目前使用得最多的方法是降低樹脂合成過程中F/U比，通常用于生產(chǎn)低甲醛釋放量(S9.0mg/100g)板材的脲醛樹脂的總摩爾比在0.99以下。為了生產(chǎn)更加環(huán)保、更低甲醛釋放量的EO級纖維板，總摩爾比更是降低至0.90-0.88的范圍內(nèi)。但是，降低F/U比是以犧牲脲醛樹脂的其他性能為代價的。一味降低F/U比，會導致脲醛樹脂交聯(lián)度下降,初粘性降低，固化時間延長,耐水性、耐候性、耐老化性能都有所下降，且貯存期縮短,人造板的力學性能變差，難以滿足使用要求。比如，脲醛樹脂的膠合強度隨F/U降低而降低,由于樹脂中游離尿素含量過高，人造板的物理力學性能急劇下降,耐老化、耐水性能均有降低。通常情況下，膠粘劑總摩爾比越高，其膠接強度越大，其固化時間越短，如表l所示表l總摩爾比與脲醛樹脂性能的關(guān)系<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>除非使用甲醛捕捉劑之類的技術(shù)以降低板材的甲醛釋放量，現(xiàn)有的EO級纖維板用合成樹脂膠粘劑，可以在總摩爾比0.90-0.88的范圍內(nèi)實現(xiàn)。本發(fā)明的膠粘劑總摩爾比為0.90"0.93，在保證甲醛釋放量符合EO級纖維板生產(chǎn)要求，確保生產(chǎn)出EO級纖維板的基礎(chǔ)和前提下，采用較高總摩爾比的膠粘劑配方，以提高脲醛樹脂的綜合性能，以改善其膠結(jié)強度、合適的固化時間和穩(wěn)定性。所述的固化劑如硫酸銨，占膠粘劑總重量的百分比，以干基計為1%~2%。本發(fā)明與現(xiàn)有的EO級纖維板用合成樹脂膠粘劑相比，具有良好的膠結(jié)強度、合適的固化時間和酸堿緩沖量、良好的貯存穩(wěn)定性、0.06-0.08%的游離甲醛含量，采用該膠粘劑不僅能夠穩(wěn)定地生產(chǎn)出質(zhì)優(yōu)良的E1、E0級纖維板，而且具有施膠量低、對熱壓成型工藝適應性強、在熱壓成型中的固化速度快、板材在調(diào)質(zhì)期間有良好的再增強的作用等優(yōu)點，滿足了市場對高環(huán)保性能纖維板產(chǎn)品的需求。下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明進行詳細描述。本發(fā)明的范圍并不以具體實施方式為限，而是由權(quán)利要求的范圍加以限定。具體實施方式實施例1實施例1為一種根據(jù)本發(fā)明的EO級纖維板用合成樹脂膠粘劑，按重量百分比計，由98.5%的三聚氰胺改性脲醛樹脂和1.5%硫酸銨組成。三聚氰胺改性脲醛樹脂反應物料的質(zhì)量配比為，99.8%三聚氰胺5.3%，98.0%尿素40.6%，37.0%甲醛53.6%，促進劑0.5%，總摩爾比為0.925;促進劑為可從市場購得的江蘇省宜興市屺亭鎮(zhèn)振楊印染助劑廠生產(chǎn)的mf—Ol促進劑。上述物料進行反應制得合成樹脂膠粘劑。制備的方法如下反應物料的投料量1、甲醛11800KG;2、尿素U11=200KG，U12=3700KG，U2=2150KG，U3=3000KG3、三聚氰胺M1=850KG，M2=200KG4、高效促進劑第一次25KG,第二次25KG，第三次50KG5、酸、堿適量反應過程如下1、進甲醛，加堿調(diào)節(jié)PH至8.0-8.3，升溫至6(TC，加入Ml和Ull，攪拌10分鐘。2、加入U12，升溫至55-6(TC,再用25"30分鐘緩慢升溫至88力(TC，加入第一次高效促進劑，保溫35分鐘。3、溫度控制在82-84°C，分2次緩慢加入甲酸，調(diào)PH至6.0-6.1，后不斷觀測PH和黏度的變化，此階段終點黏度控制在17.0-17.5秒GO。C)。4、加入M2、U2和第二次高效促進劑，在75-80'C反應，此階段終點黏度控制在18.(M9.0秒(30°C)。5、加入U3和第三次高效促進劑，并冷卻降溫，攪拌10分鐘后，測PH和黏度，PH控制在7.5-8.0。6、降溫至44。C時，加堿調(diào)PH至8.0-8.5，繼續(xù)冷卻至43°C以下取樣出膠。將上述膠粘劑用于生產(chǎn)EO級纖維板，生產(chǎn)方法采用現(xiàn)有的方法，其過程簡述如下將主要原料松木、楊木、或雜木，經(jīng)切片、熱磨，在熱磨纖維的磨機內(nèi)配入適量融化石蠟，制備出符合要求的纖維，在纖維干燥之前，輸送纖維的管道上配入一定量的脲醛樹脂與固化劑組成的膠粘劑，纖維干燥后，進行鋪裝、熱壓成型，然后經(jīng)冷卻、堆垛、砂光、裁切、檢驗，最后打包出廠。經(jīng)檢測，制得的纖維板其游離甲醛釋放量(Mg/100g)為2.1。實施例24E0級纖維板用合成樹脂膠粘劑的制備方法同實施例1，不同之處在于對三聚氰胺改性脲醛樹脂反應物料的質(zhì)量配比進行調(diào)整，其質(zhì)量配比和膠粘劑中的游離甲醛含量(％)如下表2所示表2合成樹脂膠粘劑中游離甲醛含量(％)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>將上述各實施例中的膠粘劑按實施例1相同的方法制造纖維板，制得的纖維板的相關(guān)指標如下表3所示表3纖維板游離甲醛釋放量(Mg/100g)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>從上述實施例可知，本發(fā)明的EO級纖維板用合成樹脂膠粘劑，能夠穩(wěn)定地生產(chǎn)出質(zhì)優(yōu)良的E0級纖維板。權(quán)利要求1、一種E0級纖維板用合成樹脂膠粘劑，由三聚氰胺改性脲醛樹脂和固化劑組成，其特征在于脲醛樹脂反應物料的質(zhì)量配比為，三聚氰胺4.0-6.0％，尿素40.0-42.0％，甲醛52.0-56.0％，促進劑0.4-0.6％，酸堿適量，總摩爾比為0.90-0.93；上述物料進行反應合成而制得。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成樹脂膠粘劑，其特征在于所述的促進劑中包含水溶性硼類無機鹽。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成樹脂膠粘劑，其特征在于所述的固化劑為硫酸銨，占膠粘劑總重量的百分比，以干基計為1%~2%。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成樹脂膠粘劑，其特征在于所述的三聚氰胺含量99.8%、尿素含量98.0%和甲醛含量37.0%。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成樹脂膠粘劑，其特征在于所述的反應合成采用分次投料的方法。6、根據(jù)權(quán)利要求4所述的合成樹脂膠粘劑，其特征在于所述的反應合成包括以下步驟1)加入甲醛，加堿調(diào)節(jié)PH至8.0-8.3，升溫至6(TC，第一次加入三聚氰胺和尿素并攪拌；2)加入尿素，緩慢升溫至88-卯r，加入高效促進劑并保溫；3)溫度控制在82-84°C，分2次緩慢加入甲酸，調(diào)PH至6.0-6.1，終點黏度控制在17.(M7.5秒(30。C);4)第二次加入三聚氰胺和尿素，加入高效促進劑，在75-80。C反應，終點黏度控制在18.0*19.0%!(3(TC);5)第三次加入尿素和高效促進劑，并冷卻降溫，攪拌10分鐘后，PH控制在7.5-8.0;6)降溫至44'C時，加堿調(diào)PH至8.0-8.5，繼續(xù)冷卻至43°C以下取樣出膠。全文摘要本發(fā)明公開了一種E0級纖維板用合成樹脂膠粘劑，由三聚氰胺改性脲醛樹脂和固化劑組成，其特征在于脲醛樹脂反應物料的質(zhì)量配比為，三聚氰胺4.0-6.0％，尿素40.0-42.0％，甲醛52.0-56.0％，促進劑0.4-0.6％，酸堿適量，總摩爾比為0.90-0.93；上述物料進行反應合成而制得。本發(fā)明的膠粘劑具有良好的膠結(jié)強度、合適的固化時間、0.06-0.08％的游離甲醛含量等優(yōu)點，能夠穩(wěn)定地生產(chǎn)出品質(zhì)優(yōu)良的E1、E0級纖維板，而且具有施膠量低、對熱壓成型工藝適應性強、在熱壓成型中的固化速度快等優(yōu)點，滿足了市場對高環(huán)保性能纖維板產(chǎn)品的需求。文檔編號B27N1/02GK101307215SQ200810124370公開日2008年11月19日申請日期2008年6月27日優(yōu)先權(quán)日2008年6月27日發(fā)明者史志華申請人:大亞科技股份有限公司