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改性脲醛膠粘劑及其制備方法

文檔序號:3730007閱讀:361來源:國知局
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 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(shù)計(jì))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(jī)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。
制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(shù)計(jì))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,然后在通氮?dú)庀录尤?~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、恒溫80~85℃保溫2~3小時,然后降溫至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,加入剩余的稀釋劑,降溫至10℃以下,將上述反應(yīng)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(yīng)器中、攪拌、調(diào)節(jié)溶液的PH值至7~8,加入35~70份尿素、升溫至80~95℃、恒溫20~40min,然后調(diào)節(jié)PH值至4~5,再恒溫20~40min,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到所需粘度時調(diào)節(jié)PH值至7.5~8.5,加入35~70份尿素、升溫至90℃、反應(yīng)20~40min,然后冷卻至60~70℃,調(diào)節(jié)PH值至5.5~6.5,反應(yīng)20~40min,重新調(diào)節(jié)PH值至7~8,升溫至90℃,加入10~20份尿素和15~79份由步驟a制備的水性聚氨酯樹脂,保溫20~40min,最后真空脫水、冷卻、出料,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0.9g/kg,而粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)到3.29MPa,耐水性(63℃水,3h)為1.14MPa,其綜合性能和粘結(jié)強(qiáng)度明顯優(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(shù)計(jì))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(jī)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。
一種制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(shù)計(jì))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,然后在通氮?dú)庀录尤?~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、恒溫80~85℃保溫2~3小時,然后降溫至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,加入剩余的稀釋劑,降溫至10℃以下,將上述反應(yīng)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(yīng)器中、攪拌、調(diào)節(jié)溶液的PH值至7~8,加入35~70份尿素、升溫至80~95℃、恒溫20~40min,然后調(diào)節(jié)PH值至4~5,再恒溫20~40min,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到所需粘度時調(diào)節(jié)PH值至7.5~8.5,加入35~70份尿素、升溫至90℃、反應(yīng)20~40min,然后冷卻至60~70℃,調(diào)節(jié)PH值至5.5~6.5,反應(yīng)20~40min,重新調(diào)節(jié)PH值至7~8,升溫至90℃,加入10~20份尿素和15~79份由步驟a制備的水性聚氨酯樹脂,保溫20~40min,最后真空脫水、冷卻、出料,得到所述改性脲醛膠粘劑。
實(shí)施例1,水性聚氨酯樹脂的制備一將50份聚醚二元醇在120℃,750mmHg真空度下攪拌脫水1小時,然后通氮?dú)庀录尤?.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(jī)錫,恒溫80℃3小時。然后降溫至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(shí)施例2,水性聚氨酯樹脂的制備二將50份聚酯二元醇在130℃,748mmHg真空度下攪拌脫水1.5小時,然后通氮?dú)庀录尤?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,恒溫82℃2.5小時。然后降溫至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(shí)施例3,水性聚氨酯樹脂改性脲醛膠粘劑的制備一將210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54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,將PH值調(diào)節(jié)為8左右,加入50份尿素,待溫度升至90℃時反應(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(shí)施例4,水性聚氨酯樹脂改性脲醛膠粘劑的制備二將150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40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,將PH值調(diào)節(jié)為8左右,加入35份尿素,待溫度升至90℃時反應(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(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 140~280份尿素 80~160份水性聚氨酯樹脂 15~79份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述改性脲醛膠粘劑,其特征在于所述的水性聚氨酯樹脂由下列組分組成(以重量份數(shù)計(jì))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(jù)權(quán)利要求2所述改性脲醛膠粘劑,其特征在于所述的聚(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(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催化劑選自有機(jī)錫、辛酸亞錫、三乙胺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,其特征在于所述中和劑是三乙胺。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述改性脲醛膠粘劑,其特征在于所述稀釋劑為丙酮、丁酮中的一種或二種的混合物。
7.一種制備權(quán)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(shù)計(jì))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,然后在通氮?dú)庀录尤?~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、恒溫80~85℃保溫2~3小時,然后降溫至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,加入剩余的稀釋劑,降溫至10℃以下,將上述反應(yīng)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(yīng)器中、攪拌、調(diào)節(jié)溶液的PH值至7~8,加入35~70份尿素、升溫至80~95℃、恒溫20~40min,然后調(diào)節(jié)PH值至4~5,再恒溫20~40min,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到所需粘度時調(diào)節(jié)PH值至7.5~8.5,加入35~70份尿素、升溫至90℃、反應(yīng)20~40min,然后冷卻至60~70℃,調(diào)節(jié)PH值至5.5~6.5,反應(yīng)20~40min,重新調(diào)節(jié)PH值至7~8,升溫至90℃,加入10~20份尿素和15~79份由步驟a制備的水性聚氨酯樹脂,保溫20~40min,最后真空脫水、冷卻、出料,得到所述改性脲醛膠粘劑。
全文摘要
本發(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140~280份甲醛、80~160份尿素、15~79份水性聚氨酯樹脂組成。所述制備方法包括制備水性聚氨酯樹脂和脲醛縮聚反應(yīng)兩個步驟。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0.9g/kg,而粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)到3.29MPa,耐水性(63℃水,3h)為1.14MPa,其綜合性能和粘結(jié)強(qiáng)度明顯優(yōu)異于現(xiàn)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(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
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