本發(fā)明涉及一種膠粘劑及其制備方法，特別涉及一種用于制備纖維板的脲醛樹脂膠粘劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著人民生活水平的提高和建筑、裝飾裝修、包裝等行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，我國(guó)纖維板產(chǎn)量迅速增長(zhǎng)。2014年，我國(guó)纖維板總產(chǎn)量6900萬(wàn)m3，同比增長(zhǎng)6.4%，其中使用脲醛樹脂及其改性產(chǎn)品占總產(chǎn)量的90%以上。脲醛樹脂膠粘劑在纖維板工業(yè)中廣泛使用，得益于其具有其他樹脂無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，例如原料充足、價(jià)格低廉、水溶性好、膠層顏色淺等。但脲醛樹脂也具有明顯的缺點(diǎn)，除耐老化性差、耐水性差、不能用于制備室外用人造板外，其致命缺點(diǎn)是膠接人造板存在甲醛釋放問(wèn)題。隨著人們生活質(zhì)量提高，健康和環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)，甲醛污染問(wèn)題日益受到關(guān)注。目前，降低纖維板甲醛釋放量的方法主要有如下4種：1）采用低摩爾比改性脲醛樹脂膠粘劑；2）在改性脲醛樹脂膠粘劑中加入甲醛捕捉劑；3）對(duì)人造板進(jìn)行后處理；4）采用其他環(huán)保型膠粘劑。但是，這些技術(shù)方法都存在著諸多缺陷。例如：1）采用低摩爾比改性脲醛樹脂膠粘劑雖然能夠有效降低產(chǎn)品甲醛釋放量，但是產(chǎn)品膠合強(qiáng)度也往往降低，不能滿足使用要求；并且可導(dǎo)致固化時(shí)間延長(zhǎng)，生產(chǎn)效率降低；2）在脲醛樹脂膠粘劑中加入甲醛捕捉劑，雖然可有效降低產(chǎn)品游離甲醛釋放量，但同時(shí)降低產(chǎn)品膠合強(qiáng)度；同時(shí)，一般甲醛捕捉劑價(jià)格遠(yuǎn)高于脲醛樹脂膠粘劑，其加入提高了產(chǎn)品成本，降低了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力；3）對(duì)人造板進(jìn)行后處理，這些后處理方法，不僅使得纖維板制造工藝復(fù)雜，而且后處理設(shè)備投資巨大，生產(chǎn)成本明顯提高；4）采用其他環(huán)保型膠粘劑，如異氰酸酯類膠粘劑，導(dǎo)致人造板生產(chǎn)成本增加、生產(chǎn)工藝難度加大，企業(yè)和用戶都難以接受；采用普通蛋白膠粘劑制備纖維板膠合強(qiáng)度低、吸水膨脹率高、易發(fā)霉、施膠性能差。綜上所述，上述措施雖然能夠有效降低制備人造板游離甲醛釋放量，但也帶來(lái)膠合強(qiáng)度下降、生產(chǎn)成本過(guò)高等其他問(wèn)題而無(wú)法推廣。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種纖維板用膠粘劑及其制備方法，采用非傳統(tǒng)的對(duì)叔丁基鄰苯二酚在催化劑和氧化劑的作用下生成醌類結(jié)構(gòu)，采用“酸性-中性-酸性-中性-酸性”工藝使脲醛樹脂分子鏈逐步增加，并且最終形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，形成樹脂分子量小、反應(yīng)活性高、基本流程與常用工藝接近，工藝簡(jiǎn)單，操作容易，不用對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行改造。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種纖維板用粘膠劑，包括：甲醛、尿素、交聯(lián)劑、催化劑、氧化劑、和固化劑，所述交聯(lián)劑為對(duì)叔丁基鄰苯二酚，催化劑為四丁基溴化銨，氧化劑為高氯酸鉀，固化劑為氫氧化鈉，所述甲醛：尿素的摩爾比為1.0-0.80、所述交聯(lián)劑占總重量的0.1-0.8%，所述催化劑占總重量的0.1-0.2%、所述氧化劑占總重量的1.0-2.0%，所述固化劑占總重量的2-6%。在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)例中，所述甲醛：尿素的摩爾比為1.0-0.9。一種纖維板用膠粘劑的制備方法，包括下列制備步驟：1）將甲醛放入反應(yīng)釜中，加入第一批尿素，使甲醛與尿素摩爾比為2.0，調(diào)節(jié)ph值為5.0，在20分鐘內(nèi)升溫至80℃，保持ph值5.0，保溫30分鐘；2）控制溫度在70℃，調(diào)節(jié)ph值為7.0，依次加入交聯(lián)劑、催化劑、氧化劑各自總量的40%，反應(yīng)30min，加入第二批尿素，使甲醛與尿素摩爾比為1.4，調(diào)節(jié)ph值為5.0，反應(yīng)20min，調(diào)節(jié)ph值為7.0；3）加入交聯(lián)劑、催化劑、氧化劑各自總量的20%，反應(yīng)20min，調(diào)節(jié)ph值為5.0，加入第三批尿素，使甲醛與尿素摩爾比為1.0-0.8，反應(yīng)20min；4）加入剩余的交聯(lián)劑、催化劑、氧化劑，攪拌10min，降溫30℃出料后儲(chǔ)存。在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)例中，所述所述甲醛為質(zhì)量濃度36.5-37.5%。在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)例中，調(diào)節(jié)ph值使用的堿為氫氧化鈉溶液。在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)例中，調(diào)節(jié)ph值使用的酸液為甲酸溶液。本發(fā)明的有益效果是：1、本發(fā)明使用對(duì)叔丁基鄰苯二酚作為交聯(lián)劑連接生成的二羥甲基脲和小分子量的脲醛樹脂分子，用“酸性-中性-酸性-中性-酸性”工藝合成脲醛樹脂，使膠粘劑分子均勻增大，并且在分子結(jié)構(gòu)中引入了苯環(huán)結(jié)構(gòu)，提高了脲醛樹脂樹脂固化交聯(lián)密度和剛性，提高了對(duì)游離甲醛的捕捉能力，使甲醛/尿素摩爾比在1.0-0.8的脲醛樹脂生產(chǎn)出的纖維板，具有很高的膠合強(qiáng)度和極低的甲醛釋放量；2、本發(fā)明方法中采用非傳統(tǒng)的對(duì)叔丁基鄰苯二酚在催化劑和氧化劑的作用下生成醌類結(jié)構(gòu)，采用“酸性-中性-酸性-中性-酸性”工藝使脲醛樹脂分子鏈逐步增加，并且最終形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，形成樹脂分子量小、反應(yīng)活性高、基本流程與常用工藝接近，工藝簡(jiǎn)單，操作容易，不用對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行改造。具體實(shí)施方式下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例1一種纖維板用膠粘劑，原料配方見(jiàn)下表1：表1甲醛與尿素摩爾比為1.0脲醛樹脂原料配比：原料摩爾數(shù)含量，%重量分?jǐn)?shù)甲醛837648.6交聯(lián)劑0.55.7催化劑0.11.2氧化劑111.3尿素（總）899.8481.0尿素（第一批）499.8240.5尿素（第二批）1.799.8102.2尿素（第三批）2.399.8138.3酸液（甲酸）30適量堿液（氫氧化鈉）30適量一種纖維板用膠粘劑的制備方法，按甲醛與尿素摩爾比為1.0備料，反應(yīng)步驟包括：將37%工業(yè)甲醛648.6重量份放入反應(yīng)釜中，加入第一批尿素240.5重量份，調(diào)節(jié)ph值為5.0，在20分鐘內(nèi)升溫至80℃，保持ph值5.0，保溫30分鐘?？刂茰囟仍?0℃：調(diào)節(jié)ph值為7.0，依次加入交聯(lián)劑2.3重量份、催化劑0.48重量份、氧化劑4.52重量份，反應(yīng)30min，加入第二批尿素102.2重量份，調(diào)節(jié)ph值為5.0，反應(yīng)20min，調(diào)節(jié)ph值為7.0，加入交聯(lián)劑1.15重量份、催化劑0.24重量份、氧化劑2.26重量份，反應(yīng)20min，調(diào)節(jié)ph值為5.0，加入第三批尿素138.3重量份，反應(yīng)20min，加入剩余的交聯(lián)劑、催化劑、氧化劑，攪拌10min，降溫30℃出料后儲(chǔ)存。結(jié)果樹脂質(zhì)量指標(biāo)，見(jiàn)下表：固體含量54-59%ph值5.0-5.5粘度（20℃）80-120mpa*s固化速度60-90s游離甲醛含量≤0.06%適用期≥10小時(shí)貯存期60-90天比較例1（不含交聯(lián)劑、催化劑和氧化劑）原料配方，見(jiàn)下表2：表2甲醛與尿素摩爾比為1.0脲醛樹脂原料配比：原料摩爾數(shù)含量，%重量分?jǐn)?shù)甲醛837648.6尿素（總）899.8481.0尿素（第一批）499.8240.5尿素（第二批）1.7199.8102.8尿素（第三批）2.2999.8137.7酸液（甲酸）30適量堿液（氫氧化鈉）30適量反應(yīng)步驟包括：將37%工業(yè)甲醛648.6重量份放入反應(yīng)釜中，用堿液調(diào)節(jié)ph值為8.0，加入第一批尿素240.5重量份，1小時(shí)內(nèi)升溫至90℃，保溫1小時(shí)，保持ph值為7.5-8.0。用酸液控制ph值為3.4-4.2，在95℃反應(yīng)至粘度：25℃，涂-4杯24-27秒，加入第二批尿素102.8重量份，保溫30分鐘，用堿液調(diào)節(jié)ph值為7.5-8.0。加入第三批尿素137.7重量份，反應(yīng)30分鐘，降溫35℃，用堿液調(diào)節(jié)ph值為7.5-8.0，出料。樹脂質(zhì)量指標(biāo)：固體含量，%54-59ph值7.2-8.0粘度（20℃），mpa*s100-250固化速度，s80-110游離甲醛含量，%≤0.3適用期，小時(shí)≥6貯存期，天20-40實(shí)施例2原料配方：表3甲醛與尿素摩爾比為0.9脲醛樹脂原料配比：原料摩爾數(shù)含量，%重量分?jǐn)?shù)甲醛837648.6交聯(lián)劑111.8催化劑0.151.8氧化劑1.517.8尿素（總）8.999.8535.1尿素（第一批）499.8240.5尿素（第二批）1.799.8102.2尿素（第三批）3.299.8192.4酸液（甲酸）30適量堿液（氫氧化鈉）30適量一種纖維板用膠粘劑的制備方法，按甲醛與尿素摩爾比為0.9，反應(yīng)步驟包括：將37%工業(yè)甲醛648.6重量份放入反應(yīng)釜中，加入第一批尿素240.5重量份，調(diào)節(jié)ph值為5.0，在20分鐘內(nèi)升溫至80℃，保持ph值5.0，保溫30分鐘?？刂茰囟仍?0℃：調(diào)節(jié)ph值為7.0，依次加入交聯(lián)劑4.72重量份、催化劑0.72重量份、氧化劑7.1重量份，反應(yīng)30min，加入第二批尿素102.2重量份，調(diào)節(jié)ph值為5.0，反應(yīng)20min，調(diào)節(jié)ph值為7.0，加入交聯(lián)劑2.36重量份、催化劑0.36重量份、氧化劑3.55重量份，反應(yīng)20min，調(diào)節(jié)ph值為5.0，加入第三批尿素192.4重量份，反應(yīng)20min，加入剩余的交聯(lián)劑、催化劑、氧化劑，攪拌10min，降溫30℃出料后儲(chǔ)存。樹脂質(zhì)量指標(biāo)，見(jiàn)下表：固體含量54-59%ph值5.0-5.5粘度（20℃）80-120mpa*s固化速度60-90s游離甲醛含量≤0.06%適用期≥10小時(shí)貯存期60-90天比較例2原料配方：表4甲醛與尿素摩爾比為0.9脲醛樹脂原料配比：原料摩爾數(shù)含量，%重量分?jǐn)?shù)甲醛837648.6尿素（總）8.999.8535.1尿素（第一批）499.8240.5尿素（第二批）1.7199.8102.8尿素（第三批）3.1999.8191.8酸液（甲酸）30適量堿液（氫氧化鈉）30適量反應(yīng)步驟包括：將37%工業(yè)甲醛648.6重量份放入反應(yīng)釜中，用堿液調(diào)節(jié)ph值為8.0，加入第一批尿素240.5重量份，1小時(shí)內(nèi)升溫至90℃，保溫1小時(shí)，保持ph值為7.5-8.0。用酸液控制ph值為3.4-4.2，在95℃反應(yīng)至粘度：25℃，涂-4杯24-27秒，加入第二批尿素102.8重量份，保溫30分鐘，用堿液調(diào)節(jié)ph值為7.5-8.0。加入第三批尿素191.8重量份，反應(yīng)30分鐘，降溫35℃，用堿液調(diào)節(jié)ph值為7.5-8.0，出料。樹脂質(zhì)量指標(biāo)，見(jiàn)下表：固體含量，%54-59ph值7.2-8.0粘度（20℃），mpa*s100-250固化速度，s80-110游離甲醛含量，%≤0.2適用期，小時(shí)≥6貯存期，天20-40實(shí)施例3原料配方：表5甲醛與尿素摩爾比為0.8脲醛樹脂原料配比：原料摩爾數(shù)含量，%重量分?jǐn)?shù)甲醛837648.6交聯(lián)劑1.518.7催化劑0.22.5氧化劑225尿素（總）1099.8601.2尿素（第一批）499.8240.5尿素（第二批）1.799.8102.2尿素（第三批）4.399.8258.5酸液（甲酸）30適量堿液（氫氧化鈉）30適量一種纖維板用膠粘劑的制備方法，按甲醛與尿素摩爾比為0.8，反應(yīng)步驟包括：將37%工業(yè)甲醛648.6重量份放入反應(yīng)釜中，加入第一批尿素240.5重量份，調(diào)節(jié)ph值為5.0，在20分鐘內(nèi)升溫至80℃，保持ph值5.0，保溫30分鐘?？刂茰囟仍?0℃：調(diào)節(jié)ph值為7.0，依次加入交聯(lián)劑7.48重量份、催化劑1.0重量份、氧化劑10重量份，反應(yīng)30min，加入第二批尿素102.2重量份，調(diào)節(jié)ph值為5.0，反應(yīng)20min，調(diào)節(jié)ph值為7.0，加入交聯(lián)劑3.74重量份、催化劑0.5重量份、氧化劑5重量份，反應(yīng)20min，調(diào)節(jié)ph值為5.0，加入第三批尿素258.5重量份，反應(yīng)20min，加入剩余的交聯(lián)劑、催化劑、氧化劑，攪拌10min，降溫30℃出料后儲(chǔ)存。樹脂質(zhì)量指標(biāo)，見(jiàn)下表：固體含量54-59%ph值5.0-5.5粘度（20℃）80-120mpa*s固化速度60-90s游離甲醛含量≤0.06%適用期≥10小時(shí)貯存期60-90天比較例3原料配方：表6甲醛與尿素摩爾比為0.8脲醛樹脂原料配比：原料摩爾數(shù)含量，%重量分?jǐn)?shù)甲醛837648.6尿素（總）1099.8601.2尿素（第一批）499.8240.5尿素（第二批）1.7199.8102.8尿素（第三批）4.2999.8257.9酸液（甲酸）30適量堿液（氫氧化鈉）30適量將37%工業(yè)甲醛648.6重量份放入反應(yīng)釜中，用堿液調(diào)節(jié)ph值為8.0，加入第一批尿素240.5重量份，1小時(shí)內(nèi)升溫至90℃，保溫1小時(shí)，保持ph值為7.5-8.0。用酸液控制ph值為3.4-4.2，在95℃反應(yīng)至粘度：25℃，涂-4杯24-27秒，加入第二批尿素102.8重量份，保溫30分鐘，用堿液調(diào)節(jié)ph值為7.5-8.0。加入第三批尿素257.9重量份，反應(yīng)30分鐘，降溫35℃，用堿液調(diào)節(jié)ph值為7.5-8.0，出料。樹脂質(zhì)量指標(biāo)，見(jiàn)下表：固體含量，%54-59ph值7.2-8.0粘度（20℃），mpa*s100-250固化速度，s80-110游離甲醛含量，%≤0.2適用期，小時(shí)≥6貯存期，天20-40實(shí)驗(yàn)例將實(shí)施例1-3中分別加入氫氧化鈉2、4、6重量份，比較例的脲醛樹脂加入1%氯化銨，后用于制備10mm（厚）×450（長(zhǎng)）×450mm（寬）纖維板。按以下工藝制備纖維板：施膠量為干纖維重量的12-15%，組坯預(yù)壓后熱壓。預(yù)壓壓力及時(shí)間：預(yù)壓10分鐘，壓力1.0mpa。熱壓壓力：1.1mpa，熱壓溫度為160~170℃，熱壓時(shí)間為70s/mm。按gb/t17657-1999《人造板及飾面人造板理化性能實(shí)驗(yàn)方法》檢測(cè)方法對(duì)生產(chǎn)的纖維板產(chǎn)品進(jìn)行性能檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表7。表7：膠接纖維板甲醛釋含量與膠合強(qiáng)度國(guó)家規(guī)定的甲醛釋放量，ⅱ類膠合板標(biāo)準(zhǔn)：e0標(biāo)準(zhǔn)≤5mg/100g，此為環(huán)保最高標(biāo)準(zhǔn)；e1標(biāo)準(zhǔn)為5-9mg/100g；e2標(biāo)準(zhǔn)為9-30mg/100g。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明脲醛膠粘劑制造的纖維板，甲醛釋放量低于1.8mg/100g，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家規(guī)定甲醛釋放量的環(huán)保最高標(biāo)準(zhǔn)的上限值；纖維板的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度在0.85mpa以上，靜曲強(qiáng)度在33mpa以上，吸水厚度膨脹在10%以下，達(dá)到國(guó)標(biāo)中一等品標(biāo)準(zhǔn)（靜曲強(qiáng)度≥23mpa，內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度≥0.65mpa，吸水厚度膨脹≤10%）；而對(duì)比實(shí)例，因?yàn)槟柋鹊?，不能很好地膠合，耐水性差，纖維板內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，吸水膨脹不合格。當(dāng)前第1頁(yè)12