多層膠合板用脲醛樹脂用填料及其制備方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種膠合板填料，具體地說是一種用于制備膠合板的多層膠合板用脲 醛樹脂用填料及其制備方法，屬于膠合板填料領域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人民生活水平的提高和建筑、裝飾裝修、包裝等行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，我國人 造板產(chǎn)量迅速增長。人造板總產(chǎn)量、膠合板產(chǎn)量、家具產(chǎn)量、木質(zhì)地板產(chǎn)量連續(xù)多年位居世 界首位。2013年，我國人造板總產(chǎn)量2. 72億m3,約占世界總產(chǎn)量的50%。按每噸膠粘劑平 均生產(chǎn)9m3人造板計算，2013年我國木材膠粘劑消耗量約3000萬噸（固體含量50%)，其中 脲醛樹脂及其改性產(chǎn)品占膠粘劑總產(chǎn)量的80%以上，占主導地位。其中約有1000萬噸用于 膠合板生產(chǎn)，每年消耗面粉填料約3000萬噸，在現(xiàn)在糧食資源緊缺的情況下，這是一個巨 大的浪費。
[0003] 其中常用的填料主要有：①淀粉類(如面粉、淀粉、高粱粉和木薯粉等)。這類填料 具有吸水作用，可防止膠液過度滲透至單板中造成缺膠而影響膠接質(zhì)量，還可以增加初粘 性，是一種比較常用的填料。②蛋白質(zhì)類(如豆粉和血粉等)。這類填料因含有蛋白質(zhì)，并能 與樹脂中的游離甲醛作用，故分子間易產(chǎn)生交聯(lián)，生成不可逆產(chǎn)物(蛋白質(zhì)凝膠）；另外，血 粉可提高膠粘劑的耐水性和膠接強度，豆粉可延長膠粘劑的適用期。因此，這是一類非常好 的填料，但是價格昂貴。③纖維素類(如樹皮粉、花生殼粉、木粉和水解玉米芯粉等)。由于 這類填料大多含有木素一類的多酚化合物，因此可以與甲醛反應生成共聚物，具有提高膠 接質(zhì)量的作用，但是此類填料黏度小(木質(zhì)素類黏度過大)，施膠性能差、預壓性能差。④礦 石類(如石英粉、白堊土粉、瓷粉和膨潤土等)。這類填料的特點是來源廣、成本低，但通常密 度較大，當膠液濃度較小時易發(fā)生沉淀現(xiàn)象，粘度小、預壓性差。綜上所述，上述措施雖然能 夠替代脲醛樹脂用面發(fā)，但存在較多問題，或由于生產(chǎn)成本過高等原因而無法推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述問題，本發(fā)明設計了一種多層膠合板用脲醛樹脂用填料及其制備方 法，采用煤矸石粉與高粱棉柏粉為原料，添加增稠劑、增強劑和其他功能性助劑，制備脲醛 樹脂用填料以替代面粉，并可增加其制備膠合板的耐水膠接性能、降低甲醛釋放量，可有效 利用工業(yè)副產(chǎn)物代替面粉填料，節(jié)約資源，成本低，工藝簡單，設備要求低，操作便利，產(chǎn)品 性能好。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案為： 一種多層膠合板用脲醛樹脂用填料，由以下重量份的原料制備而成： 煤矸石粉40-60重量份、棉柏粉40-60重量份、增強劑1-3重量份、增稠劑4-8重量份、 酸性劑8-12重量份。
[0006] 其中，所述增稠劑為羥丙基甲基纖維素或者羥乙基纖維素乙基醚中一種；所述增 強劑為異氰尿酸三縮水甘油酯；所述酸性劑為鈦白工業(yè)副產(chǎn)物硫酸亞鐵。
[0007] 其中增強劑的制備方法為：將lmol異氰尿酸置于四口燒瓶中恒溫至60°C，加入 1%四氯化錫和〇. 〇5mol的氫氧化鈉，后緩慢滴入4mol的環(huán)氧氯丙烷單體在90-100°C反應 5小時，后降溫至50°C，加入0. 15mol氫氧化鈉，攪拌20分鐘，中和多余的堿，減壓蒸餾殘余 環(huán)氧氯丙烷，在乙醇中精制出本發(fā)明用增強劑。
[0008] 其中，所述棉柏粉為100目；所述煤矸石粉為300目。
[0009] -種上述多層膠合板用脲醛樹脂用填料的制備方法，包括以下步驟： (1)將棉柏磨粉至1〇〇目得到棉柏粉，在反應釜中加入棉柏粉30重量份和70重量份 的水，后加入氫氧化鈉3重量份和尿素6重量份，攪拌20分鐘，升溫至80攝氏度繼續(xù)攪拌 1小時降溫干燥，烘干后磨制為300目粉末； 2)將煤矸石磨制為300目得到煤矸石粉，然后與步驟（1)中制備的粉末、增強劑、酸性 劑、增稠劑混合攪拌均勻，得到產(chǎn)品。
[0010] 所述增強劑的制備方法為：將lrnol異氰尿酸置于四口燒瓶中恒溫至60°C，加入 1%四氯化錫和〇. 〇5mol的氫氧化鈉，后緩慢滴入4mol的環(huán)氧氯丙烷單體在90-100°C反應 5小時，后降溫至50°C，加入0. 15mol氫氧化鈉，攪拌20分鐘，中和多余的堿，減壓蒸餾殘余 環(huán)氧氯丙烷，在乙醇中精制出本發(fā)明用增強劑。
[0011] 本發(fā)明的優(yōu)點在于： 1) 本發(fā)明方法中以無機填料和棉柏為主要原料配合少量助劑制備脲醛樹脂填料，成本 低，可有效利用工業(yè)副產(chǎn)物代替面粉填料，節(jié)約資源； 2) 本發(fā)明方法中填料可有效增強脲醛樹脂膠粘劑強度、降低甲醛釋放量、增加預壓性 能； 3) 本發(fā)明填料制備工藝簡單，設備要求低，操作便利。
[0012] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
【具體實施方式】
[0013] 以下對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用 于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0014] 除非另有說明，本發(fā)明中所采用的百分數(shù)均為重量百分數(shù)。
[0015] 實施例1 一種多層膠合板用脲醛樹脂用填料，原料配比見下表1 : 表1填料原料配比
【主權(quán)項】
1. 一種多層膠合板用脲醛樹脂用填料，其特征在于，由以下重量份的原料制備而成： 煤矸石粉40-60重量份、棉柏粉40-60重量份、增強劑1-3重量份、增稠劑4-8重量份、酸性 劑8-12重量份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層膠合板用脲醛樹脂用填料，其特征在于：所述增稠 劑為羥丙基甲基纖維素或者羥乙基纖維素乙基醚中一種；所述增強劑為異氰尿酸三縮水甘 油酯；所述酸性劑為鈦白工業(yè)副產(chǎn)物硫酸亞鐵。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高耐水脲醛樹脂用填料，其特征在于：所述增強劑 的制備方法為：將Imol異氰尿酸置于四口燒瓶中恒溫至60°C，加入1%四氯化錫和0. 05mol 的氫氧化鈉，后緩慢滴入4mol的環(huán)氧氯丙烷單體在90-100°C反應5小時，后降溫至50°C， 加入0. 15mol氫氧化鈉，攪拌20分鐘，中和多余的堿，減壓蒸餾殘余環(huán)氧氯丙烷，在乙醇中 精制出本發(fā)明用增強劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層膠合板用脲醛樹脂用填料，其特征在于：所述棉柏 粉為100目；所述煤矸石粉為300目。
5. -種如權(quán)利要求1-4任意一項所述的一種多層膠合板用脲醛樹脂用填料的制備方 法，其特征在于，包括以下步驟： (1)將棉柏磨粉至100目得到棉柏粉，在反應釜中加入棉柏粉30重量份和70重量份 的水，后加入氫氧化鈉3重量份和尿素6重量份，攪拌20分鐘，升溫至80攝氏度繼續(xù)攪拌 1小時降溫干燥，烘干后磨制為300目粉末； 2)將煤矸石磨制為300目得到煤矸石粉，然后與步驟（1)中制備的粉末、增強劑、酸性 劑、增稠劑混合攪拌均勻，得到產(chǎn)品。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多層膠合板用脲醛樹脂用填料及其制備方法，由煤矸石粉40-60重量份、棉粕粉40-60重量份、增強劑1-3重量份、增稠劑4-8重量份、酸性劑8-12重量份制備而成，在反應釜中加入棉粕粉30重量份和70重量份的水，后加入氫氧化鈉3重量份和尿素6重量份，攪拌20分鐘，升溫至80攝氏度繼續(xù)攪拌1小時降溫干燥，烘干后磨制為300目粉末；與煤矸石粉、增強劑、酸性劑、增稠劑混合攪拌均勻，得到產(chǎn)品；本發(fā)明的優(yōu)點在于：可有效利用工業(yè)副產(chǎn)物代替面粉填料，節(jié)約資源，成本低，工藝簡單，設備要求低，操作便利，產(chǎn)品性能好。
【IPC分類】C09J11-08, C09J11-06, C09J11-04
【公開號】CN104762026
【申請?zhí)枴緾N201510134867
【發(fā)明人】高強, 李建章, 李曉娜, 周文瑞, 張偉, 陳惠
【申請人】北京林業(yè)大學
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年3月26日