多元複合耐水、無毒膠粘劑的製備的製作方法
2023-05-29 09:28:16 1
專利名稱：多元複合耐水、無毒膠粘劑的製備的製作方法
技術領域：
本發明是一種多元複合共縮聚膠粘劑。目前木材加工行業多用尿醛樹脂，優點是價格便宜、原料易得，缺點是耐水及耐沸水性差、脆性大、能耗大、有毒性。國內一般有脫水尿醛樹脂與不脫水尿醛樹脂兩種，前者能耗大、環境汙染大、成本高，但有一定耐水性(耐沸水性差)。後者工藝縮短、能耗降低，但游離甲醛含量高(1.5%左右)、初粘力小、耐水差。近來有專利與研究文章採用共混或加入其它樹脂共聚的方法改進耐水性，不足之處是耐水性與耐沸水性仍達不到最佳狀態，且成本增加、有一定毒性、綜合性能不佳。如中國專利90105506.9加入麵粉做增粘劑，貯存期短(6-10天)，不耐沸水。中國專利90103140.2採用預聚的酚醛樹脂加入改性，工藝流程長、添加劑三聚氰胺有毒性、耐沸水性仍不好。本發明的目的一是提供一種多元複合尿醛樹脂的製備方法，不需真空脫水、不需混入預聚樹脂，中低溫合成、工藝流程短、易實施。二是提供微量添加劑配方。根據物理化學反應特性有目的地加入不同改性劑。這些無毒添加劑不會引起成本增加，但使膠液性能大大改進。三是產品耐沸水性強、耐有機溶劑，無毒、無刺激味，可擴大用途，貯存期長。
本發明是這樣實現的工藝流程簡圖如圖本發明尿素與甲醛摩爾比F/U＝1.1～2.0，第一批加入尿素在弱鹼性條件下進行加成反應，生成羥甲基脲。酸性介質中縮聚加入增韌劑是為了提高韌性與抗凍性。增強劑是為促進羥甲基化反應，增加粘接強度。第四階段羧基疏水化處理後配以發泡劑，反應產生的CO2氣體鼓泡加速攪拌，促進反應。另一反應產物與水反應後可作為催化劑，同時又起脫水效果。最後加入無毒物質消除游離甲醛。
本發明優點本發明膠粘劑成本低、耐水、耐沸水性強、韌性較好、初粘力大、粘接強度高、能耗低、無毒、無汙染，而且能耐有機溶劑，貯存期長。既可用於木材加工業、家俱行業，也可用於陶瓷粘接以及建築行業，還可用於毛刷加工過程代替較貴的環氧樹脂等。這是現有的氨基樹脂所不能實現的。
本膠粘劑使用時與尿醛樹脂類似，加入酸性固化劑即可。
實施例1按F/U＝1.1～2.0比例投料，尿素分三次加入，其它物質按尿素總重量的百分數加入。
將甲醛投入反應釜中，加入尿素的20～50%，調PH＝8～9，40℃下，反應20～40分鐘;加入第二批尿素20～40%，調PH＝4～6，加入PVA溶液(0.5～9)，溫度為50～60℃;升溫至70℃左右加入第三批尿素，調PH＝7～8，反應10分鐘後加入苯酚(1～10);緩慢升溫至75～80℃，加入纖維素醚類物質(0.1～5)疏水處理，同時加入輕質碳酸鈣(0.01～0.7)反應20～40分後升溫到80～90℃，加入麵粉(0.1～10)，與鈉基膨潤土(0.05～5)反應達到粘度時出料。
外觀微黃色粘稠液體技術指標固含量58±2%粘度100～500CPPH7～7.5貯存期＞2個月實施例效果用此膠粘合劑與白乳膠做對比實驗，分別粘接標準松木塊，用抗折儀測定如下一、幹膠合強度本發明膠粘劑抗折強度R≥11.30MPa白乳膠R≥2.8MPa二、耐沸水性粘接試樣放入沸水中煮，約20分鐘白乳膠開膠，本發明試樣在沸水中反覆煮4小時以上，且不斷加室溫水，使之冷熱變化，仍有一定強度，取出烘乾(110℃)4小時，抗折強度R≥4MPa。
實施例2生產工藝基本同實施例1，但調整添加劑配方，不加苯酚與膨潤土，產品性能略低於實施例1。
外觀乳白色粘稠液體技術指標固含量60±2%粘度100～600CPPH7～7.5貯存期＞2個月
權利要求
1.一種多元複合耐水、無毒膠粘劑的製備方法，其特徵是以甲醛、尿素為主要原料，採取微量元素多元複合方法，F/U=1.1～2.0中低溫合成樹脂，尿素分三批加入，第一批弱鹼性條件下加入20～50%，第二批弱鹼性條件下加入20～40%，同時加入增韌劑，第三批加完尿素後同時加入增強劑增強反應性，1～2小時後分別加入疏水劑、發泡劑以及澱粉及無機礦物使產品無毒，無刺激味。
2.如權利要求1所述方法，其特徵在於，中低溫樹脂合成溫度的控制。第一步溫度為40℃左右合成，第二步為50～60℃，第三步為60～70℃，後期改性處理溫度為70～95℃。
3.如權利要求1所述方法，其特徵在於，尿素分三次加入，微量添加劑按尿素總量的百分數加入PVA溶液0.5～9，苯酚1～10，纖維素醚類物質0.1～5，澱粉類物質0.1～10，輕質碳酸鈣0.01～0.7，鈉基膨潤土0.05～5。
4.如權利要求1、2、3所述方法，其特徵在於不加苯酚與膨潤土，性能仍優於目前尿醛膠。
全文摘要
本發明屬於有機高分子樹脂粘合劑領域，它涉及木材加工業通用尿醛膠。本發明的目的是為了克服原膠粘劑脆性大，耐水尤其耐沸水性差，能耗大，成本高等缺點，採取多元複合工藝提供一種韌性好、耐沸水性強、耐有機溶劑、能耗低、粘接力強、用途廣的新型粘接劑。特徵一是中低溫進行樹脂合成，副反應少，能耗低，生產周期短。特徵二是不同合成期針對不同反應加入微量改性劑，大大提高了膠粘劑的性能。特徵三是成本低、耐沸水、耐有機溶劑、無毒無刺激性、貯存期長。
文檔編號C09J161/24GK1072438SQ9211061
公開日1993年5月26日 申請日期1992年9月12日 優先權日1992年9月12日
發明者張秀玲, 朱燕生 申請人:唐山工程技術學院