專利名稱：改性脲醛膠粘劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脲醛樹脂及其制備方法，更具體的說是涉及一種改性的脲醛膠粘劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，生產(chǎn)人造板用的脲醛膠粘劑游離甲醛含量高，不符合環(huán)保要求。而最近幾年研發(fā)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(tǒng)改性劑，雖然降低了膠粘劑中游離甲醛的含量，但粘接強(qiáng)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(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)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(jié)強(qiáng)度與耐水性能。本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是提供上述改性脲醛膠粘劑的制備方法。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案一種改性脲醛膠粘劑，由下列組分組成(以重量份數(shù)計(jì))甲醛 70～140份尿素 40～80份羥基丙烯酸酯樹脂 3～15份。
所述的羥基丙烯酸酯樹脂由下列組分組成(以重量份數(shù)計(jì))甲基丙烯酸酯 30～60份丙烯酸酯 80～120份
(甲基)丙烯酸 1～6份羥基丙烯酸酯 3～9份乳化劑 3～9份引發(fā)劑 0.1～0.6份去離子水 110～200份。
所述的甲基丙烯酸酯選自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸丁酯中的一種或一種以上的混合物。
所述丙烯酸酯選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯中的一種或一種以上的混合物。
所述(甲基)丙烯酸選自丙烯酸、甲基丙烯酸中的一種或一種以上的混合物。
所述羥基丙烯酸酯選自丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯中的一種或二種的混合物。
所述乳化劑選自十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、平平加0、OP-10、OP-21、MS-1中的一種或一種以上的混合物。
所述引發(fā)劑選自過硫酸鉀、過硫酸鈉中的一種或二種的混合物。
上述改性脲醛膠粘劑的制備方法，包括下列步驟(所有組分均以重量份數(shù)計(jì))a.將30～60份甲基丙烯酸酯、80～120份丙烯酸酯、1～6份丙烯酸、3～9份羥基丙烯酸酯均勻混合，其混合物命名為混合單體，將3～9份乳化劑溶解110～200份去離子水中，將0.1～0.6份引發(fā)劑配制成水溶液，然后在室溫～40℃溫度下向乳化劑水溶液中加入總量1/5的混合單體，攪拌20～30分鐘后升溫至60～70℃，然后加入總量1/4的引發(fā)劑水溶液，恒溫至75～85℃并保持0.5～1小時(shí)，將剩余總量4/5的混合單體及總量1/2的引發(fā)劑在4～5小時(shí)內(nèi)加入到反應(yīng)中的乳化劑水溶液中，升溫至90℃，最后加入剩余的引發(fā)劑，保溫0.5～1小時(shí)，得到羥基丙烯酸酯樹脂；b.將70～140份的甲醛溶液加入到一個(gè)反應(yīng)器中，攪拌，調(diào)節(jié)溶液PH值至7～8，加入略少于20～40份的尿素升溫至80～95℃、恒溫20～40min，調(diào)節(jié)溶液PH值至4～5、再次恒溫20～40min，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到所需粘度時(shí)調(diào)節(jié)溶液PH值至7.5～8.5，第二次加入略少于20～40份的尿素及3～15份步驟a制備的羥基丙烯酸酯樹脂，升溫90℃、反應(yīng)20～40min，然后冷卻至60～70℃，調(diào)節(jié)溶液PH值至5.5～6.5，繼續(xù)反應(yīng)20～40min，調(diào)節(jié)溶液PH值至7～8，升溫90℃，第三次加入剩余的尿素，保溫20～40min，然后真空脫水，冷卻，得到所述改性脲醛膠粘劑。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明制備的改性脲醛膠粘劑經(jīng)檢測游離甲醛含量僅為0.7g/kg，而粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)到2.60MPa，耐水性更達(dá)到1.89MPa(63℃水，3h)，其綜合性能和耐水性能明顯優(yōu)異于現(xiàn)有的脲醛膠粘劑。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述一種改性脲醛膠粘劑，由下列組分組成(以重量份數(shù)計(jì))甲醛 70～140份尿素 40～80份羥基丙烯酸酯樹脂 3～15份。
所述的羥基丙烯酸酯樹脂由下列組分組成(以重量份數(shù)計(jì))甲基丙烯酸酯 30～60份丙烯酸酯 80～120份丙烯酸 1～6份羥基丙烯酸酯 3～9份乳化劑 3～9份引發(fā)劑 0.1～0.6份去離子水 110～200份。
所述的甲基丙烯酸酯選自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸丁酯中的一種或一種以上的混合物。
所述丙烯酸酯選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯中的一種或一種以上的混合物。
所述(甲基)丙烯酸選自丙烯酸、甲基丙烯酸中的一種或一種以上的混合物。
所述羥基丙烯酸酯選自丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯中的一種或二種的混合物。
所述乳化劑選自十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、平平加0、OP-10、OP-21、MS-1中的一種或一種以上的混合物。
所述引發(fā)劑選自過硫酸鉀、過硫酸鈉中的一種或二種的混合物。
上述改性脲醛膠粘劑的制備方法，包括下列步驟(所有組分均以重量份數(shù)計(jì))a.將30～60份甲基丙烯酸酯、80～120份丙烯酸酯、1～6份丙烯酸、3～9份羥基丙烯酸酯均勻混合，其混合物命名為混合單體，將3～9份乳化劑溶解于110～200份去離子水中，將0.1～0.6份引發(fā)劑配制成水溶液，然后在室溫～40℃溫度下向乳化劑水溶液中加入總量1/5的混合單體，攪拌20～30分鐘后升溫至60～70℃，然后加入總量1/4的引發(fā)劑水溶液，恒溫至75～85℃并保持0.5～1小時(shí)，將剩余總量4/5的混合單體及總量1/2的引發(fā)劑在4～5小時(shí)內(nèi)加入到反應(yīng)體系中，升溫至90℃，最后加入剩余的引發(fā)劑，保溫0.5～1小時(shí)，得到羥基丙烯酸酯樹脂；b.將70～140份的甲醛溶液加入到一個(gè)反應(yīng)器中，攪拌，調(diào)節(jié)溶液PH值至7～8，加入略少于20～40份的尿素升溫至80～95℃、恒溫20～40min，調(diào)節(jié)溶液PH值至4～5、再次恒溫20～40min，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到所需粘度時(shí)調(diào)節(jié)溶液PH值至7.5～8.5，第二次加入略少于20～40份的尿素及3～15份步驟a制備的羥基丙烯酸酯樹脂，升溫至90℃、反應(yīng)20～40min，然后冷卻至60～70℃，調(diào)節(jié)溶液PH值至5.5～6.5，繼續(xù)反應(yīng)20～40min，調(diào)節(jié)溶液PH值至7～8，升溫至90℃，第三次加入剩余的尿素，保溫20～40min，然后真空脫水，冷卻，得到所述改性脲醛膠粘劑。
實(shí)施例1，羥基丙烯酸酯樹脂的制備一將20份甲基丙烯酸乙酯，16份甲基丙烯酸甲酯，108份丙烯酸丁酯，3份甲基丙烯酸，3份丙烯酸羥乙酯均勻混合；將1.2份十二烷基硫酸鈉，3.8份OP-10，1.2份MS-1溶解于140份去離子水中；將0.3份過硫酸鉀配成引發(fā)劑水溶液。40℃下加入總量的1/5的混合單體，攪拌混合20分鐘，升溫至65℃，加入總量的1/4的引發(fā)劑，恒溫80℃0.5小時(shí)，將剩余單體及1/2引發(fā)劑在5小時(shí)內(nèi)滴加完畢，升溫至90℃，加入剩余引發(fā)劑，保溫1小時(shí)，即得羥基丙烯酸酯樹脂。
實(shí)施例2，羥基丙烯酸酯樹脂的制備二將34份甲基丙烯酸甲酯，110份丙烯酸丁酯，3份丙烯酸，3份丙烯酸羥乙酯均勻混合；將1.25份十二烷基苯磺酸鈉，3.5份OP-21，1.25份MS-1溶解于140份去離子水中；將0.3份過硫酸銨配成引發(fā)劑水溶液。30℃下加入總量的1/5的混合單體，攪拌混合30分鐘，升溫至70℃，加入總量的1/4的引發(fā)劑，恒溫80℃1小時(shí)，將剩余單體及1/2引發(fā)劑在4.5小時(shí)內(nèi)滴加完畢，升溫至90℃，加入剩余引發(fā)劑，保溫0.5小時(shí)，即得羥基丙烯酸酯樹脂。
實(shí)施例3，羥基丙烯酸酯樹脂改性脲醛膠粘劑的制備一將105份甲醛溶液加入反應(yīng)器中，攪拌，將體系的PH值調(diào)至8左右，加入26份尿素，升溫至90℃，恒溫30min。將PH值調(diào)至5左右，恒溫30min，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到所需粘度時(shí)，將PH值調(diào)節(jié)為8左右，加入26份尿素及5份羥基丙烯酸酯樹脂，待溫度升至90℃時(shí)反應(yīng)40min，然后冷卻至70℃，調(diào)PH值至5左右，在此溫度下反應(yīng)20min。再將PH值調(diào)節(jié)為8左右，升溫至90℃，加入8份尿素，保持此溫度40min。真空脫水，冷卻，停止攪拌，出料，即得改性脲醛膠粘劑。
實(shí)施例4，羥基丙烯酸酯樹脂改性脲醛膠粘劑的制備二將120份甲醛溶液加入反應(yīng)器中，攪拌，將體系的PH值調(diào)至7.5左右。加入30份尿素，升溫至85℃，恒溫40min。將PH值調(diào)至4左右，恒溫20min，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到所需粘度時(shí)，將PH值調(diào)節(jié)為8左右，加入29份尿素及5.6份羥基丙烯酸酯樹脂，待溫度升至90℃時(shí)反應(yīng)35min，然后冷卻至65℃，調(diào)PH值至5左右，在此溫度下反應(yīng)20min。再將PH值調(diào)節(jié)為8左右，升溫至90℃，加入9份尿素，保持此溫度40min。真空脫水，冷卻，停止攪拌，出料，即得改性脲醛膠粘劑。
以上所述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)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(shù)計(jì))甲醛70～140份尿素40～80份羥基丙烯酸酯樹脂3～15份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述改性脲醛膠粘劑，其特征在于所述的羥基丙烯酸酯樹脂由下列組分組成(以重量份數(shù)計(jì))甲基丙烯酸酯30～60份丙烯酸酯80～120份(甲基)丙烯酸1～6份羥基丙烯酸酯3～9份乳化劑 3～9份引發(fā)劑 0.1～0.6份去離子水110～200份。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述改性脲醛膠粘劑，其特征在于所述的甲基丙烯酸酯選自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸丁酯中的一種或一種以上的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述改性脲醛膠粘劑，其特征在于其中所述丙烯酸酯選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯中的一種或一種以上的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述改性脲醛膠粘劑，其特征在于所述(甲基)丙烯酸選自丙烯酸、甲基丙烯酸中的一種或一種以上的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述改性脲醛膠粘劑，其特征在于所述羥基丙烯酸酯選自丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯中的一種或二種的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述改性脲醛膠粘劑，其特征在于所述乳化劑選自十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、平平加0、OP-10、OP-21、MS-1中的一種或一種以上的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述改性脲醛膠粘劑，其特征在于所述引發(fā)劑選自過硫酸鉀、過硫酸鈉中的一種或二種的混合物。
9.一種制備權(quán)利要求1～8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(shù)計(jì))a.將30～60份甲基丙烯酸酯、80～120份丙烯酸酯、1～6份(甲基)丙烯酸、3～9份羥基丙烯酸酯均勻混合，其混合物命名為混合單體，將3～9份乳化劑溶解于110～200份去離子水中，將0.1～0.6份引發(fā)劑配制成水溶液，然后在室溫～40℃溫度下向乳化劑水溶液中加入總量1/5的混合單體，攪拌20～30分鐘后升溫至60～70℃，然后加入總量1/4的引發(fā)劑水溶液，恒溫至75～85℃并保持0.5～1小時(shí)，將剩余總量4/5的混合單體及總量1/2的引發(fā)劑在4～5小時(shí)內(nèi)加入到反應(yīng)體系中，升溫至90℃，最后加入剩余的引發(fā)劑，保溫0.5～1小時(shí)，得到羥基丙烯酸酯樹脂；b.將70～140份的甲醛溶液加入到一個(gè)反應(yīng)器中，攪拌，調(diào)節(jié)溶液PH值至7～8，加入略少于20～40份的尿素升溫至80～95℃、恒溫20～40min，調(diào)節(jié)溶液PH值至4～5、再次恒溫20～40min，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到所需粘度時(shí)調(diào)節(jié)溶液PH值至7.5～8.5，第二次加入略少于20～40份的尿素及3～15份步驟a制備的羥基丙烯酸酯樹脂，升溫至90℃、反應(yīng)20～40min，然后冷卻至60～70℃，調(diào)節(jié)溶液PH值至5.5～6.5，繼續(xù)反應(yīng)20～40min，調(diào)節(jié)溶液PH值至7～8，升溫至90℃，第三次加入剩余的尿素，保溫20～40min，然后真空脫水，冷卻，得到所述改性脲醛膠粘劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改性脲醛膠粘劑及其制備方法，所述膠粘劑(以重量份數(shù)計(jì))，由70～140份甲醛、40～80份尿素、3～15份羥基丙烯酸酯樹脂組成。所述制備方法包括制備羥基丙烯酸酯樹脂和脲醛縮聚反應(yīng)兩個(gè)步驟組成。本發(fā)明制備的改性脲醛膠粘劑經(jīng)檢測，游離甲醛含量僅為0.7g/kg，而粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)到2.60MPa，耐水性更達(dá)到1.89MPa(63℃水，3h)，其綜合性能和耐水性能明顯優(yōu)異于現(xiàn)有的脲醛膠粘劑。
文檔編號C09J161/24GK1718661SQ20051002848
公開日2006年1月11日 申請日期2005年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月4日
發(fā)明者吳蓁, 孫掲陽 申請人:上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院