專利名稱：一種粘合劑及其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及粘合劑及人造板加工領(lǐng)域，特別是涉及一種粘合劑及其制法。
背景技術(shù)：
目前生產(chǎn)人造板采用的粘合劑主要是三醛粘合劑，即脲醛樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂粘合劑，這些粘合劑在制膠和壓板過(guò)程中，以及用三醛膠生產(chǎn)的人造板在使用過(guò)程中有甲醛逸出，污染空氣，危害人體健康。隨著人們生活質(zhì)量的提高，人們迫切需要無(wú)甲醛逸出的環(huán)保人造板，迫切需要使用無(wú)醛環(huán)保粘合劑代替三醛粘合劑。目前常用的、效果較好的無(wú)醛粘合劑是異氰酸酯類粘合劑，該粘合劑具有粘合性能好、制品無(wú)甲醛危害的優(yōu)點(diǎn)，但在壓板生產(chǎn)過(guò)程中，由于現(xiàn)有粘合劑施膠困難、施膠均勻性差，造成粘合劑用量大、生產(chǎn)成本高。中國(guó)專利申請(qǐng)CN101760159A(申請(qǐng)?zhí)?01010104199. 4) “一種無(wú)甲醛的人造板用
膠粘劑及其制備方法”提供了一種無(wú)甲醛的人造板用膠粘劑及其制備方法將自交聯(lián)丙烯酸樹脂無(wú)皂乳液、碳酸鈣、淀粉，和水混合均勻后，再加入水分散性異氰酸酯混合均勻后，即制得無(wú)甲醛的人造板用膠粘劑。該方法采用水分散性異氰酸酯，而通常異氰酸酯難以在水中分散，需要對(duì)異氰酸酯進(jìn)行改性。中國(guó)專利CN15M669A(申請(qǐng)?zhí)?3143307. 3) “零甲醛刨花板及其生產(chǎn)方法”提供了一種零甲醛刨花板及其生產(chǎn)方法，其特點(diǎn)是使用多亞甲基多苯多異氰酸酯(PAPI)和異氰酸酯水溶性膠粘劑。但該專利申請(qǐng)沒(méi)有公布異氰酸酯水溶性膠粘劑的組分。中國(guó)專利申請(qǐng)CN101254608A(申請(qǐng)?zhí)?00810027452. 3) “一種環(huán)保型刨花板及其生產(chǎn)方法”公開了一種環(huán)保型刨花板及其生產(chǎn)方法，特點(diǎn)是將植物纖維基聚醚酯多元醇和異氰酸酯混合成膠黏劑。中國(guó)專利申請(qǐng)CN101314235A(申請(qǐng)?zhí)?00810050827. 8) “水性高分子-異氰酸酯秸稈人造板及其制備方法”以水性高分子-異氰酸酯膠替代純異氰酸酯膠用于秸稈人造板的生產(chǎn)。其中水性高分子由改性淀粉和丁苯膠乳或乙烯-乙酸乙酯乳液或苯丙乳液組成的水性高分子復(fù)合乳液、二元酸酯化劑、聚乙烯醇、防腐劑組成。該粘合劑的組成復(fù)雜。中國(guó)專利申請(qǐng)CN1884414A(申請(qǐng)?zhí)?00510050471. 4) “人造板用無(wú)醛膠粘劑”公開了一種人造板用無(wú)醛膠粘劑，它是由聚乙烯醇、YH-絡(luò)合劑、淀粉、BPA交聯(lián)劑組成，經(jīng)升溫、保溫反應(yīng)制備成主劑，以多異氰酸酯為固化劑。將主劑與固化劑異氰酸酯按一定的比例混合制備無(wú)醛膠粘劑。但該膠粘劑組成復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的之一是提供一種粘合劑。該粘合劑制備簡(jiǎn)單，使用方便。用于生產(chǎn)環(huán)保人造板時(shí)，工藝簡(jiǎn)單，無(wú)甲醛，無(wú)污染；本發(fā)明的目的之二是提供所述粘合劑的制法。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下本發(fā)明所述的一種粘合劑，其包含有以下組分異氰酸酯和水溶性聚酯的水溶液。其中所述異氰酸酯在粘合劑中起到粘合作用，其粘合作用通過(guò)異氰酸酯與水溶性聚酯、水、刨花板原料中的羥基反應(yīng)發(fā)生固化來(lái)實(shí)現(xiàn)。所述異氰酸酯為現(xiàn)有技術(shù)中已公開的異氰酸酯，為提高粘結(jié)強(qiáng)度，優(yōu)選官能度大于2的多異氰酸酯。本發(fā)明中的異氰酸酯可以優(yōu)選為以下具體物質(zhì)中的至少一種甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷_4，4’ - 二異氰酸酯、1， 6-己二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、萘-二異氰酸酯，多亞甲基多苯基多異氰酸酯、 聚合異氰酸酯、三苯基甲烷三異氰酸酯。其中如多亞甲基多苯基多異氰酸酯、聚合異氰酸酯、三苯基甲烷三異氰酸酯等的多異氰酸酯更為優(yōu)選。當(dāng)本發(fā)明的粘合劑在使用時(shí)，比如在應(yīng)用到人造板的生產(chǎn)中時(shí)，異氰酸酯含量如果過(guò)高，在使用相同異氰酸酯量的情況下，使用的粘合劑總量過(guò)少，粘合劑中的異氰酸酯在人造板原料中則不易分散均勻；相應(yīng)的水溶性聚酯含量相對(duì)變少，使粘合劑的交聯(lián)點(diǎn)少，影響人造板的性能。異氰酸酯含量過(guò)低，粘合劑的總使用量過(guò)大，可能導(dǎo)致施膠原料中水分過(guò)大。故此，本發(fā)明粘合劑其中所述異氰酸酯的含量以水溶性聚酯的水溶液為100重量份數(shù)計(jì)，為25 150份，優(yōu)選為40 125份。通過(guò)對(duì)異氰酸酯用于生產(chǎn)刨花板的實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)異氰酸酯可以很好的分散在一種水溶性聚酯的水溶液中，從而很好的解決異氰酸酯在刨花板生產(chǎn)中的施膠均勻性的問(wèn)題。通過(guò)水溶性聚酯活性基團(tuán)與異氰酸酯的化學(xué)反應(yīng)，提高粘合劑的粘結(jié)性能，提高人造板的強(qiáng)度；同時(shí)降低粘合劑使用量和生產(chǎn)成本。故此，在本發(fā)明的粘合劑中包含有水溶性聚酯的水溶液?，F(xiàn)有技術(shù)中所述水溶性聚酯是指由二元羧酸、二元醇為基本原料，并加入親水性單體聚合而成的在水中可溶解或可分散的聚酯。本發(fā)明所述的水溶性聚酯需要有和異氰酸酯能夠發(fā)生固化反應(yīng)的活性基團(tuán)。而且本發(fā)明的水溶性聚酯的特性粘度還有一定的要求，其特性粘度過(guò)小，產(chǎn)品的分子量太小，活性基團(tuán)相對(duì)較多，與異氰酸酯的反應(yīng)活性大，影響粘合劑的存放期；其特性粘度過(guò)大，影響聚酯產(chǎn)品的水溶解性能；同時(shí)由于分子量太大，活性基團(tuán)相對(duì)較少，與異氰酸酯反應(yīng)的交聯(lián)點(diǎn)少，影響人造板的力學(xué)性能。本發(fā)明的粘合劑中的水溶性聚酯的活性基團(tuán)主要是端羥基。端羥基可以和異氰酸酯基團(tuán)發(fā)生固化反應(yīng)。因此，本發(fā)明粘合劑中的水溶性聚酯含有支化的官能度大于2的多元醇單體。多元醇給水溶性聚酯帶來(lái)支化的活性基團(tuán)，即端羥基。該基團(tuán)可和所述粘合劑中的異氰酸酯反應(yīng)，增加聚酯與異氰酸酯的交聯(lián)程度，從而在制造人造板的應(yīng)用中提高人造板的力學(xué)性能。多元醇可選用現(xiàn)有技術(shù)中已有的多元醇，優(yōu)選三元醇、四元醇，如丙三醇、三羥基甲烷、 季戊四醇等。所述官能度大于2的多元醇的作用是使聚酯產(chǎn)生支化活性基團(tuán)，多元醇選自現(xiàn)有技術(shù)中的多元醇，優(yōu)選三元醇如丙三醇、三羥基甲烷；四元醇如季戊四醇中的至少一種。其添加量為二元羧酸總摩爾量的0.3 3% mol，優(yōu)選0.5 2.0% mol。多元醇添加量過(guò)小，支化量太小，對(duì)人造板產(chǎn)品的力學(xué)性能提高不明顯；添加量過(guò)大，支化量太大，聚酯制備過(guò)程中本身交聯(lián)程度大，不利于聚酯的制備。本發(fā)明粘合劑中所述水溶性聚酯中的親水性單體選自間苯二甲酸-5-磺酸鹽或其衍生物，是使聚酯具有親水性的主要基團(tuán)。優(yōu)選間苯二甲酸-5-磺酸鈉、間苯二甲酸-5-磺酸鋰、間苯二甲酸-5-磺酸鈉乙二醇酯(SIPE)中的至少一種。親水性單體添加量過(guò)小，聚酯的水溶性受影響；添加量過(guò)大，產(chǎn)品的成本增加。其添加量為二元羧酸總摩爾量的5 20% mol，優(yōu)選8 16% mol。在聚酯生產(chǎn)過(guò)程中，為便于聚酯制備，最優(yōu)選間苯二甲酸-5-磺酸鈉乙二醇酯(SIPE)。所述水溶性聚酯中的二元羧酸選自現(xiàn)有技術(shù)中已有的二元羧酸，優(yōu)選自對(duì)苯二甲酸、己二酸、癸二酸、間苯二甲酸等中的至少一種。所述二元羧酸更優(yōu)選包含對(duì)苯二甲酸和其他二元羧酸。其他二元酸的含量如果過(guò)大，導(dǎo)致產(chǎn)品熔點(diǎn)過(guò)低。在出料過(guò)程中由于熔點(diǎn)過(guò)低，料條難成條，容易造成拉條出料困難，所以除對(duì)苯二甲酸外的其他二元羧酸較好不超過(guò)二元羧酸總量30mol %，最好不超過(guò)20mol %。也就是說(shuō)，所述二元羧酸中對(duì)苯二甲酸的含量?jī)?yōu)選至少占總量的70mOl%，最好至少占SOmol%。所述二元羧酸最優(yōu)為對(duì)苯二甲酸。所述水溶性聚酯中的二元醇選自現(xiàn)有技術(shù)中已有的二元醇，優(yōu)選自乙二醇、丙二醇、丁二醇中的至少一種。所述二元醇更優(yōu)選包含乙二醇和其他二元醇。其他二元醇的含量過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品熔點(diǎn)過(guò)低，造成拉條出料困難，所以除乙二醇外的其他二元醇較好不超過(guò)二元醇總量40mol %，最好不超過(guò)30mol %。也就是說(shuō)所述二元醇中乙二醇的含量?jī)?yōu)選至少占總量的60mOl%，最好至少占70mOl%。所述二元醇最優(yōu)為乙二醇。所述水溶性聚酯中二元羧酸、二元醇、多元醇按醇與酸的摩爾比優(yōu)選為1.2 1. 5。所述水溶性聚酯在粘合劑中，如果特性粘度過(guò)小，產(chǎn)品的分子量太小，活性基團(tuán)相對(duì)較多，與異氰酸酯的反應(yīng)活性大，會(huì)對(duì)粘合劑的存放期產(chǎn)生影響；其特性粘度過(guò)大，會(huì)對(duì)聚酯產(chǎn)品的水溶解性能產(chǎn)生影響；同時(shí)由于分子量太大，活性基團(tuán)相對(duì)較少，與異氰酸酯反應(yīng)的交聯(lián)點(diǎn)少，也會(huì)對(duì)人造板的力學(xué)性能產(chǎn)生一些影響。故此，本發(fā)明粘合劑中水溶性聚酯的特性粘度的范圍在0. 25 0. 50dL/g。所述特性粘度按照GB/T 14190-2008的方法測(cè)定。本發(fā)明粘合劑中所述的水溶性聚酯具有很好的水溶性，在90°C以上的熱水中攪拌，30分鐘內(nèi)可以完全溶解。溶解后降至常溫不析出，其水溶液能長(zhǎng)期穩(wěn)定存放。該水溶性聚酯與異氰酸酯有很好的相容性，異氰酸酯在水溶性聚酯的水溶液中容易分散均勻。同時(shí)在制造人造板的壓板過(guò)程中該水溶性聚酯可以和異氰酸酯發(fā)生反應(yīng)，增加異氰酸酯的交聯(lián)程度，提高人造板的力學(xué)性能。本發(fā)明的粘合劑中水溶聚酯起到的作用(1)與異氰酸酯可以混溶，增加施膠方便性；( 水溶性聚酯的端羥基可以和異氰酸酯反應(yīng)；C3)支化的端羥基和異氰酸酯反應(yīng)， 增加交聯(lián)度，從而增加刨花板力學(xué)性能。在具體應(yīng)用中，如人造板生產(chǎn)時(shí)，根據(jù)裝置對(duì)施膠后原料中水含量的要求，所述水溶性聚酯水溶液中聚酯的重量含量可選10 40% wt，優(yōu)選20 35% Wt0水溶性聚酯含量太低，將導(dǎo)致粘合劑中水溶性聚酯與異氰酸酯的交聯(lián)點(diǎn)少，同時(shí)粘合劑的有效成分含量少， 使人造板的力學(xué)性能下降。水溶性聚酯水溶液中水溶性聚酯的含量過(guò)高，水溶液的粘度過(guò)大，不利于水溶性聚酯的水溶解及異氰酸酯的分散。本發(fā)明粘合劑中所述的水溶性聚酯可選用現(xiàn)有技術(shù)中已有的特性粘度為0. 25 0. 50dL/g、并含有0. 3 3. Omol/%支化的官能度大于2的多元醇單體的水溶性聚酯。本發(fā)明所述粘合劑中的水溶性聚酯可以按以下方法制備。其制備方法中的工藝步驟及工藝參數(shù)條件與現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的水溶性聚酯的制備方法相同，包括酯化、共聚反應(yīng)。進(jìn)一步說(shuō)，是將包括二元羧酸、二元醇、所述官能度大于2的多元醇在內(nèi)的組分，以及親水單體通過(guò)酯化、共聚而得到所述的水溶性聚酯。即將二元羧酸、二元醇、官能度大于2的多元醇等加入到打漿釜，同時(shí)加入聚酯催化劑、穩(wěn)定劑，一起打漿均勻；之后連續(xù)進(jìn)入酯化釜酯化。酯化物壓入聚合釜，加入親水單體，然后按常規(guī)聚酯的縮聚反應(yīng)，抽真空聚合制得水溶性聚酯產(chǎn)品。酯化、共聚的工藝條件，如溫度、壓力、反應(yīng)時(shí)間等，均與現(xiàn)有技術(shù)中的工藝相同。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明中水溶性聚酯的制備方法可包括以下步驟(1)將包含有二元羧酸、二元醇、官能度大于2的多元醇、聚酯催化劑和穩(wěn)定劑等在內(nèi)的組分一起投入到打漿釜攪拌均勻；然后連續(xù)進(jìn)入酯化釜酯化。其中二元羧酸、二元醇、官能度大于2的多元醇按醇與酸的摩爾比優(yōu)選為1. 2 1. 5。上述酯化反應(yīng)溫度、壓力、結(jié)束條件均為常規(guī)。實(shí)際生產(chǎn)中酯化反應(yīng)一般以出水量為反應(yīng)結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)。一般出水量超過(guò)以原料量計(jì)的理論出水量的95% wt即可結(jié)束反應(yīng)。 其中聚酯催化劑是縮聚時(shí)起催化作用的催化劑，一般選三氧化二銻、乙二醇銻；用量常規(guī)。 穩(wěn)定劑是常規(guī)聚酯技術(shù)中所用的穩(wěn)定劑，一般選用磷類化合物；用量常規(guī)。(2)酯化結(jié)束后，酯化物壓入聚合釜，加入所述親水性單體的乙二醇溶液，攪拌均勻后進(jìn)行縮聚，制備水溶性聚酯。所述步驟O)中縮聚前的攪拌時(shí)間一般較好在30分鐘或以上。所述縮聚反應(yīng)的溫度和壓力條件同現(xiàn)有技術(shù)中聚酯縮聚反應(yīng)的溫度和壓力條件。為了提高本發(fā)明的粘合劑的粘度，使其適應(yīng)各種人造板生產(chǎn)的應(yīng)用，其中還可以含有纖維素或聚乙烯醇等組分，可用來(lái)提高粘合劑的粘度。其中纖維素的含量為粘合劑總重量的0 2. 0% wt，聚乙烯醇的含量為粘合劑總重量的0 5. 0% Wt0本發(fā)明的粘合劑在制備時(shí)，按所述量將異氰酸酯和水溶性聚酯水溶液等組分混合均勻得到。本發(fā)明粘合劑的制備方法具體包括以下步驟(1)先將所述水溶性聚酯按所述量溶解在水中制成聚酯的水溶液；(2)然后，將上述聚酯水溶液與所述異氰酸酯按所述量混合，攪拌均勻后得到所述粘合劑。其中根據(jù)粘合劑的粘度需要，可加入用纖維素或聚乙烯醇等組分進(jìn)行調(diào)整。更具體來(lái)講，水溶性聚酯水溶液的制備包括水溶性聚酯先用粉碎機(jī)粉碎成直徑 5mm以下的顆粒。在帶有攪拌和加熱系統(tǒng)的容器中加入水和水溶性聚酯顆粒，在攪拌狀態(tài)下加熱到90°C以上并保持，直到聚酯顆粒完全溶解，然后攪拌降溫到常溫，得到水溶性聚酯的水溶液。該溶液中水溶性聚酯含量為10 40% wt，優(yōu)選20 35% Wt0該聚酯水溶液能存放30天不變化。常溫下，本發(fā)明所述的水溶性聚酯和異氰酸酯反應(yīng)不明顯，混合后應(yīng)能存放4小時(shí)以上無(wú)明顯變化。本發(fā)明的粘合劑在生產(chǎn)環(huán)保人造板中可以廣泛應(yīng)用。按現(xiàn)有的人造板生產(chǎn)的施膠及壓板工藝，根據(jù)施膠量要求，將本發(fā)明的粘合劑加入并壓板來(lái)制備人造板。具體來(lái)講，將本發(fā)明所述粘合劑與人造板原料混合均勻，經(jīng)現(xiàn)有的制造人造板的方法，包括鋪裝、預(yù)壓、熱壓、切邊在內(nèi)的步驟制得環(huán)保人造板。所述人造板原料包括木屑、 枝椏材、棉秸稈、稻秸稈、麥秸稈等。所述的人造板生產(chǎn)的原料粉碎、鋪裝、預(yù)壓、熱壓工藝采用現(xiàn)有人造板生產(chǎn)工藝。根據(jù)對(duì)人造板力學(xué)性能的要求，所述粘合劑的使用量為粘合劑中異氰酸酯重量占人造板原料干重量的2. 0 8% wt，優(yōu)選2. 5 6. 0% wt。添加量過(guò)低，人造板的力學(xué)性能低。添加量過(guò)高，雖然人造板的力學(xué)性能很高，但生產(chǎn)成本高。由于本發(fā)明的粘合劑的各組分在使用過(guò)程中是現(xiàn)用現(xiàn)配，粘合劑中異氰酸酯和水溶性聚酯混合后四個(gè)小時(shí)之后開始發(fā)生反應(yīng)，故此在本發(fā)明粘合劑配好后使用前的存放時(shí)間應(yīng)該少于4小時(shí)，最好少于3小時(shí)。本發(fā)明的粘合劑不含甲醛、組分簡(jiǎn)單、制備簡(jiǎn)單。在生產(chǎn)人造板時(shí)施膠方便，粘合劑與人造板原料混合容易均勻。由其生產(chǎn)的人造板，環(huán)保、力學(xué)性能好、經(jīng)久耐用。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的生產(chǎn)環(huán)保人造板的粘合劑由異氰酸酯和水溶性聚酯水溶液按所述用量混合而成。根據(jù)需要水溶性聚酯水溶液中可以含有纖維素或聚乙烯醇。人造板生產(chǎn)的鋪裝、 預(yù)壓、熱壓工藝采用現(xiàn)有人造板生產(chǎn)工藝。下面通過(guò)本發(fā)明粘合劑及環(huán)保刨花板的制備實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)刨花板件能測(cè)定桉GB/T 17657-1999進(jìn)行。MM 異氰酸酯PM200，聚合異氰酸酯，煙臺(tái)萬(wàn)華聚氨酯股份有限公司。對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、乙二醇、1，4- 丁二醇、季戊四醇、丙三醇、三氧化二銻、磷酸三甲酯、間苯二甲酸-5-磺酸鈉乙二醇酯(SIPE)、纖維素(CMC)均可市售而得。第一組一、水溶性聚酯及其水溶液制備實(shí)施例1 水溶性聚酯1以及該水溶性聚酯水溶液IA的制備將對(duì)苯二甲酸1660g (IOmol)、乙二醇 806g(13mol)、丙三醇 10. 3g(0. 112mol)、聚酯催化劑三氧化二銻0. Mg、穩(wěn)定劑磷酸三甲酯0. 4g，投入到打漿釜一起攪拌均勻。然后連續(xù)進(jìn)入酯化釜，在250 260°C溫度下酯化，酯化出水360g (理論出水量95%以上)反應(yīng)結(jié)束。酯化物壓入聚合釜，加入含35% wtSIPE的乙二醇溶液1214g(SIPE為1. 2mol)，攪拌30 分鐘，在低真空，溫度240 270°C下預(yù)縮聚，在小于200Pa的高真空，溫度270 280°C下縮聚出料得水溶性聚酯1。該水溶性聚酯特性粘度為0. 40dL/g。用粉碎機(jī)將該水溶性聚酯粉碎成直徑5mm以下的顆粒。在帶有攪拌和加熱系統(tǒng)的容器中加入水70g，水溶性聚酯1的顆粒30g，攪拌并加熱到90°C以上并保持，20分鐘以內(nèi)顆粒完全溶解，攪拌降溫到常溫得到該聚酯的水溶液1A，水溶性聚酯含量30% Wt0該聚酯水溶液能存放30天不變化。實(shí)施例2 水溶性聚酯2以及該水溶性聚酯水溶液2A的制備參考實(shí)施例1。不同的是對(duì)苯二甲酸IOmol用對(duì)苯二甲酸9mol和間苯二甲酸Imol 的混合物代替，按照實(shí)施例1的方法，制備水溶性聚酯2，產(chǎn)品特性粘度為0. 41dL/g參考實(shí)施例1的方法溶解該聚酯的聚酯水溶液2A(水溶性聚酯含量30% wt)。該聚酯水溶液能存放30天不變化。實(shí)施例3 水溶性聚酯3以及該水溶性聚酯水溶液3A的制備參考實(shí)施例1。不同的是丙三醇0. 112mol用0. 06mol的季戊四醇代替，按照實(shí)施例1的方法，制備水溶性聚酯3，產(chǎn)品特性粘度為0. 39dL/g。
參考實(shí)施例1的方法溶解該聚酯得該聚酯水溶液3A (水溶性聚酯含量30% wt)。 該聚酯水溶液能存放30天不變化。^mm 4 水溶件聚酉旨4 \)XM Imm7Kmm 4Α的制各參考實(shí)施例1。將SIPE乙二醇溶液實(shí)際添加量改為1821g(SIPE為1. 8mol)，按照實(shí)施例1的方法，制備水溶性聚酯4，產(chǎn)品特性粘度為0. 34dL/g。參考實(shí)施例1的方法溶解該聚酯得該聚酯水溶液4A (水溶性聚酯含量30% wt)。 該聚酯水溶液能存放30天不變化。實(shí)施例5 水溶件聚酯5以及該聚酯水溶液5A的制備參考實(shí)施例1。將SIPE乙二醇溶液實(shí)際添加量改為810g(SIPE為0. 8mol)，按照實(shí)施例1的方法，制備水溶性聚酯5，產(chǎn)品特性粘度為0. 45dL/g。參考實(shí)施例1的方法溶解該聚酯得該聚酯水溶液5A (水溶性聚酯含量30% wt)。 該聚酯水溶液能存放30天不變化。^MM 6 水溶件聚酉旨6以及i亥水溶件聚酉旨水溶液6A的制各參考實(shí)施例1。不同的是二元醇采用乙二醇744g(12mol)、l，4-丁二醇 135g(1.5mol)的混合物代替，按照實(shí)施例1的方法，制備水溶性聚酯6，產(chǎn)品特性粘度為 0. 43dL/g參考實(shí)施例1的方法溶解該聚酯的聚酯水溶液6A(水溶性聚酯含量30% wt)。該聚酯水溶液能存放30天不變化。實(shí)施例7 水溶性聚酯7以及該水溶性聚酯水溶液7A的制備參考實(shí)施例1。將對(duì)苯二甲酸 1660g(IOmol)、乙二醇 682g(Ilmol)、1，4-丁二醇 135g(l. 5mol)、丙三醇23g(0. 25mol)、聚酯催化劑三氧化二鋪0. 54g、穩(wěn)定劑磷酸三甲酯 0.4g，投入到打漿釜一起攪拌均勻。然后連續(xù)進(jìn)入酯化釜酯化。酯化物壓入聚合釜，加入含 35% wtSIPE的乙二醇溶液1012g(SIPE為1. Omol)，攪拌30分鐘，然后聚合得水溶性聚酯 7。該水溶性聚酯特性粘度為0. 37dL/g。參考實(shí)施例1的方法溶解該聚酯的聚酯水溶液7A(水溶性聚酯含量30% wt)。該聚酯水溶液能存放30天不變化。比較例1 水溶性聚酯8的制備參考實(shí)施例1。將SIPE乙二醇溶液實(shí)際添加量改為405g(SIPE為0. 4mol)，按照實(shí)施例1的方法，制備水溶性聚酯9，產(chǎn)品特性粘度為0. 43dL/g。用粉碎機(jī)將該聚酯粉碎成直徑5mm以下的顆粒。在帶有攪拌和加熱系統(tǒng)的容器中加入水70g，聚酯顆粒30g，加熱到90°C以上并保持，2小時(shí)顆粒也不能完全溶解。由于不能完全溶解，不能得到聚酯分散液，不能使用。比較例2 水溶性聚酯10以及該聚酯水溶液IOA的制備參考實(shí)施例1。將含35% SIPE的乙二醇溶液的添加量改為3540g(3. 5mol)，按照實(shí)施例1的方法，制備水溶性聚酯10。產(chǎn)品特性粘度為0. 33dL/g。用粉碎機(jī)將該聚酯粉碎成直徑5mm以下的顆粒。在帶有攪拌和加熱系統(tǒng)的容器中加入水70g，聚酯顆粒30g，攪拌狀態(tài)下加熱，升溫到70°C顆粒完全溶解。攪拌降溫到常溫得到該聚酯的水溶液IOA(水溶性聚酯含量30% wt)。該聚酯水溶液能存放30天不變化。由于SIPE加入量太大，同樣的粘度值下，水溶性聚酯的分子量小。
IYMm 3 水溶t牛聚酯η以及i亥聚酯水溶液UA Mm參考實(shí)施例1。控制縮聚時(shí)間，使得出料的水溶性聚酯11特性粘度為0. 20dL/g。 該聚酯強(qiáng)度很低。參考實(shí)施例1的溶解方法制備得該聚酯水溶液IlA (水溶性聚酯含量30% wt)。該聚酯水溶液能存放30天不變化。WMm 4 -jkm^m u \)XMImm7Kmm 12A 的制各參考實(shí)施例1。延長(zhǎng)聚合時(shí)間，使得出料的水溶性聚酯12特性粘度為0. 55dL/g。參考實(shí)施例1的溶解方法制備得改聚酯水溶液12A (水溶性聚酯含量30% wt)。該聚酯水溶液存放12天后出現(xiàn)分層現(xiàn)象。WMm 5 水溶件聚酯 13 \)XMImm7Kmm 3Α 的制各參考實(shí)施例1。不同的是丙三醇用量為1. 84g(0. 02mol)，按照實(shí)施例1的方法，制備水溶性聚酯13，產(chǎn)品特性粘度為0. 41dL/g。參考實(shí)施例1的方法溶解該聚酯得該聚酯水溶液13A (水溶性聚酯含量30% wt)。 該聚酯水溶液能存放30天不變化。比較例6 水溶件聚酯14的制備參考實(shí)施例1。不同的是丙三醇用量為46g(0. 5mol)，按照實(shí)施例1的方法操作， 進(jìn)入高真空后期，由于多元醇用量大，而導(dǎo)致聚合物交聯(lián)程度大，從而粘度過(guò)大，使攪拌困難，聚合釜的攪拌電流上升很快，稍加停頓，由于攪拌電流上升到不能攪動(dòng)，用氮?dú)饧訅海捎谡扯忍蟪隽侠щy。二、人造板(刨花板)制備實(shí)施例8 用聚酯水溶液IA做粘合劑組分制備刨花板在帶有攪拌的容器內(nèi)加入PM200為100g，30% wt的水溶性聚酯水溶液lAlOOg，攪拌均勻得到粘合劑1。所述粘合劑1中PM200以水溶性聚酯水溶液為100重量份計(jì)為100 份，PM200為粘合劑總重的50% wt，水溶性聚酯為粘合劑總重的15% wt。該粘合劑室溫放置4小時(shí)無(wú)明顯變化。按刨花板生產(chǎn)工藝，將粘合劑1的80g加入到IOOOg刨花中(PM200和水溶性聚酯共52g，PM200占刨花量的4.0% wt)，攪拌均勻，經(jīng)鋪裝、預(yù)壓，熱壓、切邊、砂光制得厚度為 16mm的環(huán)保刨花板。熱壓溫度190°C，壓力18Mpa，時(shí)間7分鐘。刨花板性能見表1。實(shí)施例9 用聚酯水溶液2A做粘合劑組分制備刨花板參考實(shí)施例8。用聚酯水溶液2A做粘合劑組分得到粘合劑2，并制備刨花板。刨花板性能見表1。實(shí)施例10 用聚酯水溶液3A做粘合劑組分制備刨花板參考實(shí)施例8。用聚酯水溶液3A做粘合劑組分得到粘合劑3，并制備刨花板。刨花板性能見表1。實(shí)施例11 用聚酯水溶液4A做粘合劑組分制備刨花板參考實(shí)施例8。用聚酯水溶液4A做粘合劑組分得到粘合劑4，并制備刨花板。刨花板性能見表1。實(shí)施例12 用聚酯水溶液5A做粘合劑組分制備刨花板參考實(shí)施例8。用聚酯水溶液5A做粘合劑組分得到粘合劑5，并制備刨花板。刨
1花板性能見表1。實(shí)施例13 用聚酯水溶液6A做粘合劑組分制備刨花板參考實(shí)施例8。用聚酯水溶液6A做粘合劑組分得到粘合劑6，并制備刨花板。刨花板性能見表1。實(shí)施例14 用聚酯水溶液7A做粘合劑組分制備刨花板參考實(shí)施例8。用聚酯水溶液7A做粘合劑組分得到粘合劑7，并制備刨花板。刨花板性能見表1。比較例7 用聚酯水溶液IOA做粘合劑組分參考實(shí)施例8。用聚酯水溶液IOA做粘合劑組分得到對(duì)比粘合劑10。該粘合劑10 室溫放置2.小時(shí)40分鐘發(fā)生明顯反應(yīng)。比較例8 用聚酯水溶液IlA做粘合劑組分參考實(shí)施例8。用聚酯水溶液IlA做粘合劑組分得到對(duì)比粘合劑11。該粘合劑11 室溫放置1. 5小時(shí)發(fā)生明顯反應(yīng)。比較例9 用聚酯水溶液12A做粘合劑組分參考實(shí)施例8。用聚酯水溶液12A做粘合劑組分得到對(duì)比粘合劑12，并制備刨花板。刨花板性能見表1。比較例10 用聚酯水溶液13A做粘合劑組分制備刨花板參考實(shí)施例8。用聚酯水溶液13A做粘合劑組分得到對(duì)比粘合劑13，并制備刨花板。刨花板性能見表1。表1:
權(quán)利要求
1.一種粘合劑，其包含有以下組分異氰酸酯和水溶性聚酯的水溶液；其中異氰酸酯的含量以水溶性聚酯的水溶液為100重量份數(shù)計(jì)，為25 150份；水溶性聚酯的水溶液中水溶性聚酯的含量為10 40%wt ；所述水溶性聚酯含有支化的官能度大于2的多元醇，含量為水溶性聚酯中二元羧酸摩爾數(shù)的0. 3 3. 0% mol ；所述水溶性聚酯含有親水性單體， 其含量為二元羧酸總摩爾數(shù)的5 20% mol，所述親水性單體為間苯二甲酸-5-磺酸鹽或其衍生物；所述水溶性聚酯的特性粘度為0. 25 0. 50dL/g。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑，其特征在于其中異氰酸酯的含量以水溶性聚酯的水溶液為100重量份數(shù)計(jì)，優(yōu)選為40 125份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑，其特征在于所述水溶性聚酯的水溶液中水溶性聚酯的含量為20 35% wt
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑，其特征在于所述異氰酸酯為官能度大于2的多異氰酸酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑，其特征在于所述異氰酸酯選自以下物質(zhì)中的至少一種甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷_4，4’ - 二異氰酸酯、1，6_己二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、萘-二異氰酸酯，多亞甲基多苯基多異氰酸酯、聚合異氰酸酯、三苯基甲烷三異氰酸酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑，其特征在于所述水溶性聚酯的制備方法中，多元醇選自三元醇、四元醇中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的粘合劑，其特征在于所述水溶性聚酯的制備方法中，多元醇選自丙三醇、三羥基甲烷、季戊四醇中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑，其特征在于所述水溶性聚酯含有的支化的官能度大于2的多元醇，其含量為水溶性聚酯中二元羧酸摩爾數(shù)的0. 5 2. 0% mol。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑，其特征在于所述水溶性聚酯的親水單體選自以下物質(zhì)中的至少一種間苯二甲酸-5-磺酸鈉、間苯二甲酸-5-磺酸鋰、間苯二甲酸-5-磺酸鈉乙二醇酯。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑，其特征在于所述水溶性聚酯的親水性單體含量為二元羧酸總摩爾數(shù)的8 16% mol。
11.根據(jù)權(quán)利要求1 10之任一項(xiàng)所述的粘合劑，其特征在于所述水溶性聚酯由包括以下步驟的制備方法制得(1)將包括二元羧酸、二元醇、官能度大于2的多元醇、聚酯催化劑、穩(wěn)定劑在內(nèi)的組分一起投入到打漿釜攪拌均勻；然后連續(xù)進(jìn)入酯化釜酯化；(2)酯化結(jié)束后，酯化物壓入聚合釜，加入占二元羧酸總摩爾量的所述親水性單體的乙二醇溶液，攪拌均勻后進(jìn)行縮聚，制備所述水溶性聚酯。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的粘合劑，其特征在于所述水溶性聚酯的制備方法中，所述二元羧酸、二元醇、多元醇按醇與酸的摩爾比為 1. 2 1. 5 ；
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的粘合劑，其特征在于所述水溶性聚酯的制備方法中，二元羧酸選自對(duì)苯二甲酸、己二酸、癸二酸、間苯二甲酸等中的至少一種；二元醇選自乙二醇、丙二醇、丁二醇中的至少一種。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的粘合劑，其特征在于所述水溶性聚酯的制備方法中，所述二元羧酸中對(duì)苯二甲酸的含量至少占總量的70mol %，優(yōu)選為至少占總量的SOmol % ；所述二元醇中乙二醇的含量至少占總量的 60mol %，優(yōu)選為至少占總量的70mol %。
15.根據(jù)權(quán)利要求1 14之任一項(xiàng)所述粘合劑的制法，其特征在于包括以下步驟(1)先將所述水溶性聚酯按所述量溶解在水中制成水溶性聚酯的水溶液；(2)將上述水溶性聚酯的水溶液與包含有所述異氰酸酯在內(nèi)的組分按所述量混合，攪拌均勻后得到所述粘合劑。
全文摘要
本發(fā)明提供一種粘合劑，涉及造板粘合劑領(lǐng)域。包含有異氰酸酯和水溶性聚酯的水溶液；其中異氰酸酯含量以水溶性聚酯水溶液為100重量份數(shù)計(jì)，為25～150份；水溶性聚酯水溶液中水溶性聚酯含量為10～40％wt；水溶性聚酯含有支化的官能度大于2的多元醇，含量為水溶性聚酯中二元羧酸摩爾數(shù)的0.3～3.0％mol；水溶性聚酯含有親水性單體，含量為二元羧酸總摩爾數(shù)的5～20％mol，親水性單體為間苯二甲酸-5-磺酸鹽或其衍生物；水溶性聚酯的特性粘度為0.25～0.50dL/g。制備時(shí)將水溶性聚酯先配成水溶液，水溶液中聚酯的含量為10～40％，后與異氰酸酯按量混合，攪拌均勻得到粘合劑?？捎糜谏a(chǎn)環(huán)保人造板。
文檔編號(hào)B27K3/34GK102485821SQ201010571779
公開日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者于松波, 池浩, 王國(guó)德, 王永奇, 趙季康 申請(qǐng)人:北京博維特投資有限公司