一種低甲醛高強度粘合劑及其製備方法
2023-06-02 14:27:26
一種低甲醛高強度粘合劑及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種低甲醛高強度粘合劑及其製備方法，該粘合劑由以下原料組成：去離子水、甲醛、尿素、聚乙烯醇、生物質、乙酸、氫氧化鈉、固化劑、單寧；製備方法為：按配比在反應鍋中加入去離子水和聚乙烯醇，加熱使聚乙烯醇完全溶解，溶解完全後加入生物質並攪拌均勻；待溶液冷卻，滴加乙酸攪拌，再加入甲醛進行縮合反應；降溫後滴入氫氧化鈉調節pH值至中性；加入尿素進行氨基化處理，再加入單寧、固化劑攪拌均勻，經取樣檢驗合格後，滴加氫氧化鈉調pH值，降溫，過濾出料，用桶灌裝，即得。採用傳統工藝配方製得的粘合劑，游離甲醛含量普遍較高，對人體產生較大危害，本發明粘合劑具有符合標準的低游離甲醛、粘接強度高、固化快和成本低等優點。
【專利說明】一種低甲醛高強度粘合劑及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及粘合木材的粘合劑以及製造工藝領域，尤其涉及一種低甲醛高強度粘合劑及其製備方法。
【背景技術】
[0002]粘合劑，主要用在人造板和建材行業。由於近年來，甲醛的危害越來越受到重視，甲醛是一種無色易溶的刺激性氣體，對人體有較大傷害。含有甲醛膠粘劑製作的木製品用於室內，甲醛釋放期可長達15年。研究表明:長期接觸低劑量甲醛可引起慢性呼吸道疾病，引起鼻咽癌、結腸癌、腦瘤、月經紊亂、細胞核的基因突變，DNA單鏈內交連和DNA與蛋白質交連及抑制DNA損傷的修復、妊娠綜合症，引起新生兒染色體異常、白血病，引起青少年記憶力和智力下降。在所有接觸者中，兒童和孕婦對甲醛尤為敏感，危害也就更大。甲醛為較高毒性的物質，在我國有毒化學品優先控制名單上甲醛高居第二位。甲醛已經被世界衛生組織確定為致癌和致畸形物質，是公認的變態反應源，也是潛在的強致突變物之一。
[0003]市場上用於人造板粘合劑主要的脲醛膠，酚醛膠和三聚氰胺-甲醛膠都必須以甲醛為主要原料之一。當前室內甲醛汙染主要來自家具、裝飾裝潢等所用的甲醛基膠粘劑和塗料，且其甲醛釋放期長達3-15年之久，嚴重影響了我們的健康生活。
[0004]而如今研製一種低甲醛的粘合劑是當今的趨勢，現今採用傳統工藝配方製得的粘合劑，游離甲醛含量普遍較高，所製造的人造板材如用於家具和室內裝修，游離甲醛便會揮發出來,對人體產生極大的危害。
【發明內容】
[0005]針對上述問題，本發明的目的在於提供一種低甲醛高強度粘合劑及其製備方法，解決現有粘合劑粘接強度較低、耐水性差以及含量超標的甲醛等問題，得到達標的粘合劑。
[0006]本發明採用的技術方案如下:
一種低甲醛高強度粘合劑，由以下原料按重量百分比的配方組成:去離子水65~75%、甲醛3.8~4.5%、尿素5~10%、聚乙烯醇10~15%、生物質5~7%、乙酸0.1~0.2%、氫氧化鈉0.12~0.25%、固化劑0.05~0.1%、單寧0.02~0.05%。
[0007]進一步地，所述生物質為小麥粉、花生殼粉、樹皮粉和豆粉中的一種或及其混合物。
[0008]製備一種低甲醛高強度粘合劑的方法，包括以下步驟:
a)按配比在反應鍋中加入去離子水,升溫至60~65°C時加入聚乙烯醇,再升溫至85~950C，使聚乙烯醇完全溶解，溶解完全後加入生物質並攪拌均勻；
b)待溶液冷卻至70~80°C，滴加乙酸同時攪拌20min，加入甲醛進行縮合反應；降溫至60~65°C時加入氫氧化鈉調節pH值至7.0~8.0 ;
c)加入尿素進行氨基化處理，再加入單寧、固化劑攪拌均勻，經取樣檢驗合格後，滴加氫氧化鈉調PH值至8.0~9.0,降溫40~50°C，過濾出料，用桶灌裝，即得。[0009]由於採用上述方案，本發明的有益效果是:
(1)加入豆粉、花生殼粉、樹皮粉或小麥粉等生物質，以及加入尿素和單寧混合均勻，得到的層和強度高的粘合劑，且綜合性能好，具有粘接強度高、固化快的優點；初粘度大、無色透明以及不汙染木材製品；
(2)原材料來源豐富、價格低廉，製備方法簡單；用本膠水生產的膠板材達到國家I類膠合板標準要求；
(3)縮醛化反應是吸熱反應，本發明的溫度控制在85°C~88°C較為合適。如果溫度高於90°C，反應酸度再稍低，容易出現爆聚而形成凝膠團游離出水溶液。本發明採用去離子水作反應介質時，產品的主要技術指標全合格，且各項性能指標好。
[0010](4)通過改變甲醛和尿素的比例降低膠粘劑中的游離甲醛；通過控制反應過程中的PH值和反應溫度調整粘合劑的結構，並製造生產合格的人造板材。
【具體實施方式】
[0011]實施例1
本實施例1採用的技術方案為:
一種低甲醛高強度粘合劑，其特徵在於由以下原料按重量百分比的配方組成:去離子水65%、甲醛4.5%、尿素10%、聚乙烯醇10%、小麥粉7%、乙酸0.2%、氫氧化鈉0.25%、固化劑0.1%、單寧 0.05%。
[0012]製備一種低甲醛高強度粘合劑的方法，包括以下步驟:
a)按配比在反應鍋中加入去離子水，升溫至60°C時加入聚乙烯醇，再升溫至85°C，使聚乙烯醇完全溶解，溶解完全後加入小`麥粉並攪拌均勻；
b)待溶液冷卻至70°C，滴加乙酸同時攪拌20min，加入甲醛進行縮合反應；降溫至60°C時加入氫氧化鈉調節PH值至7.0 ;
c)加入尿素進行氨基化處理，再加入單寧、固化劑攪拌均勻，經取樣檢驗合格後，滴加氫氧化鈉調PH值至8.0，降溫50°C，過濾出料，用桶灌裝，即得。
[0013]實施例2
本實施例2採用的技術方案為:
一種低甲醛高強度粘合劑，由以下原料按重量百分比的配方組成:去離子水75%、甲醛3.8%、尿素5%、聚乙烯醇10%、小麥粉5%、乙酸0.2%、氫氧化鈉0.12%、固化劑0.1%、單寧
0.05%。
[0014]製備一種低甲醛高強度粘合劑的方法，包括以下步驟:
a)按配比在反應鍋中加入去離子水，升溫至65°C時加入聚乙烯醇，再升溫至85°C，使聚乙烯醇完全溶解，溶解完全後加入小麥粉並攪拌均勻；
b)待溶液冷卻至70°C，滴加乙酸同時攪拌20min，加入甲醛進行縮合反應；降溫至65°C時加入氫氧化鈉調節PH值至8.0 ；
c)加入尿素進行氨基化處理，再加入單寧、固化劑攪拌均勻，經取樣檢驗合格後，滴加氫氧化鈉調PH值至9.0，降溫40°C，過濾出料，用桶灌裝，即得。
[0015]實施例3
本實施例3採用的技術方案為:一種低甲醛高強度粘合劑，由以下原料按重量百分比的配方組成:去離子水70%、甲醛
4.0%、尿素5%、聚乙烯醇15%、生物質5%、乙酸0.15%、氫氧化鈉0.2%、固化劑0.08%、單寧
0.03%。
[0016]製備一種低甲醛高強度粘合劑的方法，包括以下步驟:
a)按配比在反應鍋中加入去離子水，升溫至60°C時加入聚乙烯醇，再升溫至85°C，使聚乙烯醇完全溶解，溶解完全後加入生物質並攪拌均勻；
b)待溶液冷卻至75°C，滴加乙酸同時攪拌20min，加入甲醛進行縮合反應；降溫至60°C時加入氫氧化鈉調節PH值至7.0 ;
c)加入尿素進行氨基化處理，再加入單寧、固化劑攪拌均勻，經取樣檢驗合格後，滴加氫氧化鈉調PH值至8.0，降溫45°C，過濾出料，用桶灌裝，即得。
[0017]其他實施例中生物質可選擇豆粉、花生殼粉、樹皮粉或小麥粉。
[0018]分別用上述實施例1~3得到的粘合劑製作三層膠合板，板材選用樺木單板，其他板材本發明均適用:施膠量為250g/m--，熱壓溫度110°C，熱壓時間7min，對生產的三層膠合板進行檢測，根據GB/T 17657-1999《人造板及飾面人造板理化性能實驗方法》檢測粘接強度和甲醛釋放量等檢測結果如表1所示。
[0019]表1實施例1~3膠合板用粘合劑與對照組各項物理性能對比實驗數據
【權利要求】
1.一種低甲醛高強度粘合劑，其特徵在於由以下原料按重量百分比的配方組成:去離子水65~75%、甲醛3.8~4.5%、尿素5~10%、聚乙烯醇10~15%、生物質5~7%、乙酸0.1~0.2%、氫氧化鈉0.12~0.25%、固化劑0.05~0.1%、單寧0.02~0.05%。
2.如權利要求1所述的一種低甲醛高強度粘合劑，其特徵在於所述生物質為小麥粉、花生殼粉、樹皮粉和豆粉中的一種或及其混合物。
3.製備權利要求1所述的一種低甲醛高強度粘合劑的方法，其特徵在於包括以下步驟: a)按配比在反應鍋中加入去離子水,升溫至60~65°C時加入聚乙烯醇,再升溫至85~950C，使聚乙烯醇完全溶解，溶解完全後加入生物質並攪拌均勻； b)待溶液冷卻至70~80°C，滴加乙酸同時攪拌20min，加入甲醛進行縮合反應；降溫至60~65°C時加入氫氧化鈉調節pH值至7.0~8.0 ; c)加入尿素進行氨基化處理，再加入單寧、固化劑攪拌均勻，經取樣檢驗合格後，滴加氫氧化鈉調PH值至8.0~9.0,降溫40~50°C，過濾出料，用桶灌裝，即得。
【文檔編號】C09J11/06GK103805101SQ201310749371
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年12月31日 優先權日:2013年12月31日
【發明者】蒙獻芳, 周子茜, 馬慶 申請人:廣西吉順能源科技有限公司