改性脲醛膠粘劑及其製備方法
2023-05-03 14:00:36
專利名稱：改性脲醛膠粘劑及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種脲醛樹脂及其製備方法，更具體的說是涉及一種改性的脲醛膠粘劑及其製備方法。
背景技術：
目前，生產人造板用的脲醛膠粘劑游離甲醛含量高，不符合環保要求。而最近幾年研發的改性脲醛膠粘劑其中的改性劑主要為聚乙烯醇、三聚氰胺、苯酚等傳統改性劑，雖然降低了膠粘劑中游離甲醛的含量，但粘接強度不高，尤其是耐水性能不夠理想，限制了這些改性脲醛膠粘劑的應用範圍。
發明內容
本發明所要解決的第一個技術問題是提供一種改性的脲醛膠粘劑，該改性脲醛膠粘劑具有較低的游離甲醛含量和較高的粘結強度與耐水性能。本發明所要解決的第二個技術問題是提供上述改性脲醛膠粘劑的製備方法。
本發明所採用的技術方案一種改性脲醛膠粘劑，由下列組分組成(以重量份數計)甲醛 140～280份尿素 80～160份水性聚氨酯樹脂 15～79份。
所述的水性聚氨酯樹脂由下列組分組成(以重量份數計)聚(酯)醚二元醇 45～65份甲苯二異氰酸酯 15～40份二羥甲基丙酸 1～10份催化劑0.02～1.0份中和劑1～10份稀釋劑10～50份冰水 150～400份。
所述的聚(酯)醚二元醇選自聚酯、聚醚中的一種或一種以上的混合物。
所述催化劑選自有機錫、辛酸亞錫、三乙胺中的一種或一種以上的混合物。
所述中和劑是三乙胺。
所述稀釋劑為丙酮、丁酮中的一種或二種的混合物。
製備所述改性脲醛膠粘劑的方法，包括下列步驟(所有組分均以重量份數計)a.將45～65份的聚(酯)醚二元醇在120～130℃、真空度700～760mmHg下攪拌脫水1～2小時，然後在通氮氣下加入1～10份的二羥甲基丙酸，攪拌20～30分鐘、降溫40～45℃，加入15～40份的甲苯二異氰酸酯和0.02～1.0份的催化劑、恆溫80～85℃保溫2～3小時，然後降溫至45～50℃加入10～50份稀釋劑中的一部分和全部1～10份的中和劑，在50～60℃保溫35～45分鐘，加入剩餘的稀釋劑，降溫至10℃以下，將上述反應物倒入150～400份的冰水中高速分散乳化30～40分鐘，減壓脫除稀釋劑得到水性聚氨酯樹脂；b.將140～280份的甲醛溶液加入到一個反應器中、攪拌、調節溶液的PH值至7～8，加入35～70份尿素、升溫至80～95℃、恆溫20～40min，然後調節PH值至4～5，再恆溫20～40min，當反應達到所需粘度時調節PH值至7.5～8.5，加入35～70份尿素、升溫至90℃、反應20～40min，然後冷卻至60～70℃，調節PH值至5.5～6.5，反應20～40min，重新調節PH值至7～8，升溫至90℃，加入10～20份尿素和15～79份由步驟a製備的水性聚氨酯樹脂，保溫20～40min，最後真空脫水、冷卻、出料，得到所述改性脲醛膠粘劑。
本發明的有益效果是本發明製備的改性脲醛膠粘劑經檢測游離甲醛含量僅為0.9g/kg，而粘結強度達到3.29MPa，耐水性(63℃水，3h)為1.14MPa，其綜合性能和粘結強度明顯優異於現有的脲醛膠粘劑。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明進一步詳細描述一種改性脲醛膠粘劑，由下列組分組成(以重量份數計)甲醛140～280份尿素80～160份水性聚氨酯樹脂 15～79份。
所述的水性聚氨酯樹脂由下列組分組成(以重量份數計)聚(酯)醚二元醇 45～65份甲苯二異氰酸酯 15～40份二羥甲基丙酸1～10份催化劑 0.02～1.0份中和劑 1～10份稀釋劑 10～50份冰水150～400份。
所述的聚(酯)醚二元醇選自聚酯、聚醚中的一種或一種以上的混合物。所述催化劑選自有機錫、辛酸亞錫、三乙胺中的一種或一種以上的混合物。所述中和劑是三乙胺。所述稀釋劑為丙酮、丁酮中的一種或二種的混合物。
一種製備所述改性脲醛膠粘劑的方法，包括下列步驟(所有組分均以重量份數計)a.將45～65份的聚(酯)醚二元醇在120～130℃、真空度700～760mmHg下攪拌脫水1～2小時，然後在通氮氣下加入1～10份的二羥甲基丙酸，攪拌20～30分鐘、降溫至40～45℃，加15～40份的甲苯二異氰酸酯和0.02～1.0份的催化劑、恆溫80～85℃保溫2～3小時，然後降溫至45～50℃加入10～50份稀釋劑中的一部分和全部1～10份的中和劑，在50～60℃保溫35～45分鐘，加入剩餘的稀釋劑，降溫至10℃以下，將上述反應物倒入150～400份的冰水中高速分散乳化30～40分鐘，減壓脫除稀釋劑得到水性聚氨酯樹脂；b.將140～280份的甲醛溶液加入到一個反應器中、攪拌、調節溶液的PH值至7～8，加入35～70份尿素、升溫至80～95℃、恆溫20～40min，然後調節PH值至4～5，再恆溫20～40min，當反應達到所需粘度時調節PH值至7.5～8.5，加入35～70份尿素、升溫至90℃、反應20～40min，然後冷卻至60～70℃，調節PH值至5.5～6.5，反應20～40min，重新調節PH值至7～8，升溫至90℃，加入10～20份尿素和15～79份由步驟a製備的水性聚氨酯樹脂，保溫20～40min，最後真空脫水、冷卻、出料，得到所述改性脲醛膠粘劑。
實施例1，水性聚氨酯樹脂的製備一將50份聚醚二元醇在120℃，750mmHg真空度下攪拌脫水1小時，然後通氮氣下加入6.5份二羥甲基丙酸，攪拌30分鐘，降溫至40℃，加入21.8份甲苯二異氰酸酯及0.06份有機錫，恆溫80℃3小時。然後降溫至50℃加入10份丙酮和4.5份三乙胺，50℃下保溫45分鐘，加入20份丙酮，降溫至10℃以下，將以上體系倒入冰水中高速分散乳化35分鐘，減壓脫除稀釋劑，即成水性聚氨酯樹脂。
實施例2，水性聚氨酯樹脂的製備二將50份聚酯二元醇在130℃，748mmHg真空度下攪拌脫水1.5小時，然後通氮氣下加入7份二羥甲基丙酸，攪拌20分鐘，降溫至45℃，加入24.7份甲苯二異氰酸酯及0.08份辛酸亞錫，恆溫82℃2.5小時。然後降溫至45℃加入15份丁酮和4.6份三乙胺，58℃下保溫40分鐘，加入15份丁酮，降溫至10℃以下，將以上體系倒入冰水中高速分散乳化30分鐘，減壓脫除稀釋劑，即成水性聚氨酯樹脂。
實施例3，水性聚氨酯樹脂改性脲醛膠粘劑的製備一將210份甲醛溶液加入反應器中，攪拌，將體系的PH值調至8左右，加入54份尿素，升溫至90℃，恆溫30min。將PH值調至5左右，恆溫30min，當反應達到所需粘度時，將PH值調節為8左右，加入50份尿素，待溫度升至90℃時反應40min，然後冷卻至70℃，調PH值至5左右，在此溫度下反應20min。再將PH值調節為8左右，升溫至90℃，加入16份尿素及20份水性聚氨酯樹脂，保持此溫度40min。真空脫水，冷卻，停止攪拌，出料，即得水性聚氨酯樹脂改性脲醛樹脂膠粘劑。
實施例4，水性聚氨酯樹脂改性脲醛膠粘劑的製備二將150份甲醛溶液加入反應器中，攪拌，將體系的PH值調至7.5左右。加入40份尿素，升溫至85℃，恆溫40min。將PH值調至4左右，恆溫20min，當反應達到所需粘度時，將PH值調節為8左右，加入35份尿素，待溫度升至90℃時反應35min，然後冷卻至65℃，調PH值至5左右，在此溫度下反應20min。再將PH值調節為8左右，升溫至90℃，加入11份尿素及15份水性聚氨酯樹脂，保持此溫度40min。真空脫水，冷卻，停止攪拌，出料，即得水性聚氨酯樹脂改性脲醛樹脂膠粘劑。
以上所述內容僅為本發明構思下的基本說明，而依據本發明的技術方案所作的任何等效變換，均應屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種改性脲醛膠粘劑，由下列組分組成(以重量份數計)甲醛 140～280份尿素 80～160份水性聚氨酯樹脂 15～79份。
2.根據權利要求1所述改性脲醛膠粘劑，其特徵在於所述的水性聚氨酯樹脂由下列組分組成(以重量份數計)聚(酯)醚二元醇45～65份甲苯二異氰酸酯15～40份二羥甲基丙酸 1～10份催化劑0.02～1.0份中和劑1～10份稀釋劑10～50份冰水 150～400份。
3.根據權利要求2所述改性脲醛膠粘劑，其特徵在於所述的聚(酯)醚二元醇選自聚酯、聚醚中的一種或一種以上的混合物。
4.根據權利要求2所述改性脲醛膠粘劑，其特徵在於其中所述催化劑選自有機錫、辛酸亞錫、三乙胺中的一種或一種以上的混合物。
5.根據權利要求2所述改性脲醛膠粘劑，其特徵在於所述中和劑是三乙胺。
6.根據權利要求2所述改性脲醛膠粘劑，其特徵在於所述稀釋劑為丙酮、丁酮中的一種或二種的混合物。
7.一種製備權利要求1～6所述改性脲醛膠粘劑的方法，包括下列步驟(所有組分均以重量份數計)a.將45～65份的聚(酯)醚二元醇在120～130℃、真空度700～760mmHg下攪拌脫水1～2小時，然後在通氮氣下加入1～10份的二羥甲基丙酸，攪拌20～30分鐘、降溫至40～45℃，加入15～40份的甲苯二異氰酸酯和0.02～1.0份的催化劑、恆溫80～85℃保溫2～3小時，然後降溫至45～50℃加入10～50份稀釋劑中的一部分和全部1～10份的中和劑，在50～60℃保溫35～45分鐘，加入剩餘的稀釋劑，降溫至10℃以下，將上述反應物倒入150～400份的冰水中高速分散乳化30～40分鐘，減壓脫除稀釋劑得到水性聚氨酯樹脂；b.將140～280份的甲醛溶液加入到一個反應器中、攪拌、調節溶液的PH值至7～8，加入35～70份尿素、升溫至80～95℃、恆溫20～40min，然後調節PH值至4～5，再恆溫20～40min，當反應達到所需粘度時調節PH值至7.5～8.5，加入35～70份尿素、升溫至90℃、反應20～40min，然後冷卻至60～70℃，調節PH值至5.5～6.5，反應20～40min，重新調節PH值至7～8，升溫至90℃，加入10～20份尿素和15～79份由步驟a製備的水性聚氨酯樹脂，保溫20～40min，最後真空脫水、冷卻、出料，得到所述改性脲醛膠粘劑。
全文摘要
本發明公開了一種改性脲醛膠粘劑及其製備方法，所述膠粘劑(以重量份數計)，由140～280份甲醛、80～160份尿素、15～79份水性聚氨酯樹脂組成。所述製備方法包括製備水性聚氨酯樹脂和脲醛縮聚反應兩個步驟。本發明的有益效果是本發明製備的改性脲醛膠粘劑經檢測游離甲醛含量僅為0.9g/kg，而粘結強度達到3.29MPa，耐水性(63℃水，3h)為1.14MPa，其綜合性能和粘結強度明顯優異於現有的脲醛膠粘劑。
文檔編號C09J161/24GK1718662SQ200510028488
公開日2006年1月11日 申請日期2005年8月4日 優先權日2005年8月4日
發明者吳蓁, 孫掲陽 申請人:上海應用技術學院