專利名稱：木材膠粘劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到制備木材膠粘劑的技術(shù)范疇。具體地講，涉及到制備以脲醛樹脂為基料的木材膠粘劑的技術(shù)范疇。
目前，世界各國生產(chǎn)的合成樹脂在木材膠粘劑中的應(yīng)用范圍最大，合成樹脂類主要有脲醛樹脂，酚醛樹脂、聚醋酸乙烯酯乳液、三聚氰胺一甲醛樹脂、尿素一三聚氰胺一甲醛樹脂及EVA共聚樹脂。在合成樹脂類中脲醛樹脂的用量最大。
眾所周知，脲醛樹脂是由尿素與甲醛在催化劑和一定的反應(yīng)條件下(指加溫)縮聚而成，使用時，借助于固化劑或固化劑和熱能的作用，使樹脂從可溶狀態(tài)轉(zhuǎn)化成不可逆的不溶不熔狀態(tài)。脲醛樹脂作為木材膠粘劑使用，開始于1929年，當(dāng)時，德意志I.G.染料公司的法貝尼杜斯特里(I.G.Farbenindustrie)把尿素和甲醛的初期縮聚物，在室溫下用銨鹽使其固化，得到了第一項作為木材膠粘劑的專利。八十年代，膠粘劑已成為脲醛樹脂的主要用途之一，全世界年耗量已達(dá)340多萬噸(固體)，占木材膠粘劑的60％以上。我國脲醛樹脂膠粘劑，五十年代開始研制，六十年代即已迅速普及，七十年代中期年耗量約5.7萬噸，占木材膠粘劑的70％以上，到目前為止，其所占比例又有所提高。由此可見脲醛樹脂膠粘劑在人造板粘合中的地位。
目前，作為木材膠粘劑的脲醛樹脂，主要分溶液狀和粉狀兩大類，生產(chǎn)工藝及設(shè)備前期大體相似，不同的只是生產(chǎn)粉狀脲醛樹脂需多一套將液體樹脂進(jìn)行噴霧干燥的設(shè)備，在我國一般生產(chǎn)溶液狀的脲醛樹脂。其生產(chǎn)工藝流程分混合階段、加成階段、縮聚階段、中和、冷卻、成品等步驟。具體生產(chǎn)工藝是先將甲醛加入到反應(yīng)釜中，用稀堿調(diào)PH值達(dá)7-8，加入聚乙烯醇，將反應(yīng)釜中混合料升溫至40-50℃時，加第一次尿素。繼續(xù)升溫至沸騰反應(yīng)60分種，再用稀酸調(diào)PH值達(dá)4.8-5.8?；旌狭侠^續(xù)反應(yīng)，當(dāng)粘度達(dá)1.6-1.7秒(格氏管測)時，降溫至80℃加第二次尿素。當(dāng)粘度達(dá)2.5-2.7秒時，加第三次尿素。當(dāng)粘度達(dá)3.0-3.5秒時，用稀堿調(diào)PH值達(dá)7-8，進(jìn)行測粘度和固體含量，降溫至40℃放膠。
采用現(xiàn)有技術(shù)制備的以脲醛樹脂為基料的木材膠粘劑，其主要缺點是生產(chǎn)工藝流程中的反應(yīng)周期較長，一般在360-370分鐘。由于反應(yīng)周期較長，因而影響了膠粘劑的生產(chǎn)效率。另外，現(xiàn)有技術(shù)制備的木材膠粘劑(指脲醛樹脂膠粘劑)的膠合強(qiáng)度為6.9-7.3牛頓/毫米2，用現(xiàn)有技術(shù)制備的膠粘劑生產(chǎn)的刨花板，其吸水厚度膨脹率為5-6％，從目前人造板的應(yīng)用發(fā)展趨勢看，其應(yīng)用范圍將擴(kuò)大到墻體、裝飾材料方面，因而對用于生產(chǎn)人造板的膠粘劑性能提出了更高的要求，特別是膠粘劑的膠合強(qiáng)度和用膠粘劑制備人造板的防水性。采用現(xiàn)有的木材膠粘劑很難達(dá)到對人造板的高膠合強(qiáng)度和防水性的要求。
本發(fā)明的目的是要縮短脲醛樹脂膠粘劑生產(chǎn)工藝流程中的反應(yīng)周期，同時提高膠粘劑的膠合強(qiáng)度。
實現(xiàn)本發(fā)明的具體方法是首先選定以脲醛樹脂為基料的木材膠粘劑的原料配方比(重量)％
甲醛(濃度37％) 67-69；尿素 30-32；聚乙烯醇 0.5-0.7；稀土(氯化稀土最佳) 0.05-0.5。
膠粘劑的原料配方比選定后，進(jìn)行其具體生產(chǎn)工藝，首先將濃度37％的甲醛加入到反應(yīng)釜中，開動攪拌器，用稀堿調(diào)PH值達(dá)7-8，加入聚乙烯醇，將反應(yīng)釜中混合料升溫至40-50℃時，加入第一次尿素，第一次尿素加入量為尿素加入總量的75-77％。反應(yīng)釜中混合料繼續(xù)升溫至沸騰反應(yīng)60分種，用稀酸調(diào)PH值達(dá)4.8-5.8時，加入液體狀稀土(氯化稀土最佳)，稀土的加入量為原料配方比中的0.05-0.5％，當(dāng)粘度達(dá)到1.6-1.7秒(格氏管測)時，開始降溫。當(dāng)混合料溫度降至80℃時，加入第二次尿素，第二次尿素的加入量為尿素加入總量的14-16％。當(dāng)粘度達(dá)2.5-2.7秒時，加入第三次尿素，第三次尿素的加入量為尿素加入總量的7-9％。當(dāng)粘度達(dá)3.0-3.5秒時，立即用稀堿調(diào)PH值達(dá)7-8，進(jìn)行測粘度和固體含量，降溫至40℃放膠。
該生產(chǎn)工藝流程從原料加入到反應(yīng)釜中開始到放膠，整個生產(chǎn)工藝流程中的反應(yīng)周期為230-240分鐘，與現(xiàn)有生產(chǎn)工藝流程中的反應(yīng)周期相比，縮短了120-140分鐘，生產(chǎn)效率有顯著的提高。按本發(fā)明的方法制備的膠粘劑，其膠合強(qiáng)度為8.19牛頓/毫米2，水混和性為3.5倍。用本發(fā)明方法生產(chǎn)的膠粘劑所制的刨花板，其吸水厚度膨脹率為2.72％，靜曲強(qiáng)度為14.58牛頓/毫米2。本發(fā)明方法制備的木材膠粘劑(脲醛樹脂膠粘劑)與現(xiàn)有方法制備的膠粘劑性能對比如表所示。
本發(fā)明膠粘劑與現(xiàn)有膠粘劑性能對比表
由表中可見，本發(fā)明的膠粘劑，其膠合強(qiáng)度提高了12.3％，水混和性也增大了。用本發(fā)明的膠粘劑所制刨花板的靜曲強(qiáng)度提高了12.1％，刨花板吸水厚度膨脹率減少了3.1％。采用本發(fā)明方法制備以脲醛樹脂為基料的木材膠粘劑，不僅顯著縮短了其生產(chǎn)工藝流程中的反應(yīng)周期，提高了生產(chǎn)效率，而且也提高了膠粘劑的膠合強(qiáng)度，擴(kuò)大了膠粘劑的使用范圍。
權(quán)利要求
1.一種以脲醛樹脂為基料的木材膠粘劑，其特征在于其原料配方比(重量)％為甲醛(濃度37％) 67-69；尿素 30-32；聚乙烯醇 0.5-0.7；稀土(氯化稀土最佳) 0.05-0.5。
2.一種以脲醛樹脂為基料的木材膠粘劑的生產(chǎn)工藝，其特征在于生產(chǎn)工藝是將濃度37％的甲醛加入到反應(yīng)釜中，開動攪拌器，用稀堿調(diào)PH值達(dá)7-8，加入聚乙烯醇，將反應(yīng)釜中混合料升溫至40-50℃時，加入尿素加入總量的75-77％，反應(yīng)釜中混合料升溫至沸騰反應(yīng)60分鐘，用稀酸調(diào)PH值達(dá)4.8-5.8時，加入液體狀稀土(氯化稀土最佳)，當(dāng)粘度達(dá)到1.6-1.7秒(格氏管測)時，開始降溫。當(dāng)溫度降至80℃時，加入尿素加入總量的14-16％。當(dāng)粘度達(dá)2.5-2.7秒時，加入尿素加入總量的7-9％。當(dāng)粘度達(dá)3.0-3.5秒時，立即用稀堿調(diào)PH值達(dá)7-8，降溫至40℃放膠。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備以溶液狀脲醛樹脂為基料的木材膠粘劑的方法。采用本發(fā)明的原料配方比和生產(chǎn)工藝，可使膠粘劑的生產(chǎn)工藝流程從原料加入到反應(yīng)釜中開始到放膠，整個生產(chǎn)工藝流程中的反應(yīng)周期為230-240分鐘，與現(xiàn)有生產(chǎn)工藝流程中的反應(yīng)周期相比，縮短了120-140分鐘，生產(chǎn)效率有顯著的提高。按本發(fā)明的方法制備的膠粘劑，其膠合強(qiáng)度為8.19牛頓/毫米
文檔編號C09J161/24GK1152599SQ95119529
公開日1997年6月25日 申請日期1995年12月21日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月21日
發(fā)明者譚德智, 楊先英 申請人:北京市木材工業(yè)研究所