一种耐老化脲醛树脂胶及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种耐老化脲醛树脂胶及其制备方法,具体涉及胶粘剂技术领域。本发明专利技术包括以下重量份比的原料：甲醛溶液944‑1334份、尿素1100‑1300份、嘧啶类化合物423‑503份、氨丁三醇230‑360份、抗老化剂130‑220份、氢氧化钠7‑26份和甲酸9‑31份；其中，抗老化剂为：白藜芦醇60‑80份、无水乙醇53‑67份、玉米朊45‑61份、蒙脱石粉32‑44份和烟酰胺15‑22份。本发明专利技术的耐老化脲醛树脂胶环保性能高，储存期长，能够耐水、耐高温，用于人造板后能够延长人造板的使用寿命。本发明专利技术制备方法工艺可控、易于操作、适于规模化生产。

An Aging Resistant Urea-formaldehyde Resin Adhesive and Its Preparation Method

The invention provides an aging-resistant urea-formaldehyde resin adhesive and a preparation method thereof, in particular relating to the technical field of adhesives. The invention comprises the following raw materials with weight-to-weight ratio: 944 1334 parts of formaldehyde solution, 1100 1300 parts of urea, 423 503 parts of pyrimidine compounds, 230 360 parts of aminotriol, 130 220 parts of anti-aging agent, 7 26 parts of sodium hydroxide and 9 31 parts of formic acid; among which, 60 80 parts of resveratrol, 53 parts of anhydrous ethanol, 45, 45, 32 parts of montmorillonite powder and 32 parts of formic acid. Nicotinamide 15 22 copies. The aging-resistant urea-formaldehyde resin adhesive of the invention has high environmental protection performance, long storage period, water resistance and high temperature resistance, and can prolong the service life of wood-based panels after being used for wood-based panels. The preparation method of the invention has controllable process, easy operation and is suitable for large-scale production.

【技术实现步骤摘要】
一种耐老化脲醛树脂胶及其制备方法
本专利技术涉及胶粘剂
，具体涉及一种耐老化脲醛树脂胶及其制备方法。
技术介绍
人造板生产制造过程中，胶粘剂是必不可少的主要成分。随着胶粘剂使用量的增加，人造板行业根据产品的差异对胶粘剂黏接性能的要求有所不同。在当今的人造板行业中，使用范围最广的依然为甲醛类胶粘剂(脲醛树脂胶、酚醛树脂胶、三聚氰胺甲醛树脂胶等)，其优点在于成本低且制备方便。在甲醛类胶粘剂中，脲醛树脂胶的使用量最大，己经占据人造板用胶粘剂的90％，约占整个木材加工行业胶粘剂的60％以上。与酚醛树脂胶、三聚氰胺甲醛树脂胶等人造板用胶粘剂相比，脲醛树脂胶具有成本低、固化速度快、工艺性能好、操作方便等优势，但也存在甲醛释放量高，耐水、耐热性低的缺点，耐水和耐热性低会导致使用过程中容易出现开胶和老化，使得使用寿命比另两类胶粘剂短，甲醛释放量却高于另两类胶粘剂。随着国家对节能环保的进一步重视，为延长人造板的使用寿命，节约资源，对脲醛树脂胶性能改进的研究正不断深入。中国专利技术专利授权公告号为CN103709350B，名为胶合木用三聚氰胺-尿素-甲醛树脂及其制备工艺和使用方法的专利文献中公开了一种采用加入三聚氰胺增加脲醛树脂胶耐水、耐热性的方法，但其中前期尿素和甲醛加成反应，会生成四种不同的羟甲基脲产物，产物多样性会影响三聚氰胺缩聚反应的交联度，从而影响胶粘剂质量，造成胶粘剂批量生产时耐水和耐热性能的不稳定。中国专利授权公告号为CN103804619B，名为木质素-苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶粘剂及制备方法的专利文献中也公开了一种采用木质素、苯酚、尿素以及甲醛共缩聚得到耐水、环保的共缩聚树脂胶粘剂的方法，但木质素为芳香型高聚物，苯环分布数量密集，导致胶粘剂脆性大，易断裂。综上所述，为响应国家节能环保的号召，也满足老百姓对绿色生活的迫切需求，急需开发一种环保、耐水、耐热的耐老化脲醛树脂胶用于人造板的生产中。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于，针对脲醛树脂胶耐水、耐热性低，甲醛释放量高的问题，提供一种耐老化脲醛树脂胶。本专利技术的耐老化脲醛树脂胶环保性能高，储存期长，能够耐水、耐高温，用于人造板后能够延长人造板的使用寿命。本专利技术制备方法工艺可控、易于操作、适于规模化生产。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种耐老化脲醛树脂胶，包括以下重量份比的原料：甲醛溶液944-1334份、尿素1100-1300份、嘧啶类化合物423-503份、氨丁三醇230-360份、抗老化剂130-220份、氢氧化钠7-26份和甲酸9-31份；所述抗老化剂包括以下重量份比的原料：白藜芦醇60-80份、无水乙醇53-67份、玉米朊45-61份、蒙脱石粉32-44份和烟酰胺15-22份。优化的，所述抗老化剂的制备方法为：按重量份比，将蒙脱石粉分成两份，然后取烟酰胺、白芦藜醇、第一份蒙脱石粉和无水乙醇加入到反应釜中，接着升温至120-144℃，保温反应200-220分钟，然后降温至80-90℃，加入玉米朊，搅拌8-16分钟，再加入第二份蒙脱石粉，搅拌10-18分钟，接着在74-86℃下干燥至无醇味，得抗老化剂。进一步优化的，所述第一份蒙脱石粉与第二份蒙脱石粉的重量份比为1:50-60。更进一步优化的，所述嘧啶类化合物为尿嘧啶、5-羟甲基尿嘧啶和胸腺嘧啶中的任意一种。再更进一步优化的，所述甲醛溶液的质量百分比浓度为33％-36％。一种上述的耐老化脲醛树脂胶的制备方法，包括以下步骤：a.按重量份比，将尿素分成两份，将氨丁三醇分成两份；b.取甲醛溶液和嘧啶类化合物加入到反应釜中，用氢氧化钠调节pH值至8.1-8.4，然后升温至71-76℃，保温反应25-33分钟；c.加入第一份尿素，保持71-76℃反应45-55分钟，然后用甲酸调节pH至5.2-5.6后，升温至84-90℃，保温反应85-105分钟；d.降温至75-78℃，然后加入第二份尿素和第一份氨丁三醇，保温反应30-45分钟；e.用氢氧化钠调节pH至8.6-8.9，然后升温至94-100℃，再加入第二份氨丁三醇，保温反应34-42分钟；f.加入抗老化剂，保持50-60℃搅拌10-18分钟，然后降温至32-42℃，即可出胶,得耐老化脲醛树脂胶；g.将耐老化脲醛树脂胶存放于30-40℃的储存罐中，保存备用。优化的，所述第一份尿素与第二份尿素的重量份比为3-7:1。进一步优化的，所述第一份氨丁三醇与第二份氨丁三醇的重量份比为2-5:1。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术先采用甲醛与嘧啶类化合物反应，再分别分两次加入尿素和氨丁三醇，最后加入抗老化剂的制备方法，有效降低脲醛树脂胶的交联度，增强稳定性，延长储存期，并在脲醛树脂胶体系中引入嘧啶环和氨基丁三醇链状结构，使胶粘剂保持高的胶合强度，以实现高耐水性和高耐热性，同时又能大大降低甲醛的使用量，使甲醛、尿素摩尔比降低至0.9以下。本专利技术制备方法工艺可控、易于操作、适于规模化生产。2.本专利技术制备脲醛树脂时，通过加入嘧啶类化合物、氨丁三醇和抗老化剂，提高脲醛树脂胶的环保性和稳定性，使得储存期限延长至40天以上，同时，耐水性和耐热性也得到提高，使得人造板的胶合强度达1.8MPa以上。嘧啶类化合物和氨丁三醇的加入，对甲醛起到固化作用，也对活性基团起到封闭作用，从而大大降低了甲醛、尿素的摩尔比，提高了胶粘剂的环保性能，使甲醛释放量低至0.31mg/L以下，即使在湿热破坏性试验中，也能保持在0.37mg/L以下，表明用于人造板的使用过程中也能达到良好的耐水耐热性能。首先，甲醛先与嘧啶类化合物反应，再与第一份尿素反应，可以减少游离甲醛含量和体型分子生成数量，而体型分子数量的减少可以增加胶粘剂的稳定性和胶合强度，有效延长胶粘剂的储存时间。甲醛与嘧啶类化合物加成反应生成带嘧啶环的羟甲基衍生物，环状结构会给其上的羟甲基造成一定的空间位阻，使羟甲基活性降低，避免了分子间的进一步交联，从而使加入的第一份尿素优先与未反应的甲醛先反应，生成羟甲基脲，随后再与嘧啶环上的羟甲基反应，有利于生成线型聚合物而非交联的体型分子。其中，先在碱性条件下，使加入的第一份尿素优先与甲醛反应，可以从制备过程的初始阶段就着手降低游离甲醛的含量，再在酸性条件下，激活嘧啶环上的羟甲基，使其上的羟甲基参与到形成线型聚合物的反应中，并且通过化学键进一步将甲醛固定于胶粘剂的分子结构中，防止湿热环境下胶粘剂降解再次解离出甲醛，提供了胶粘剂的耐热性能。其次，继续加入第二份尿素和第一份氨丁三醇，可以使尿素继续参与反应，朝形成线型聚合物的方向进行，并通过引入氨丁三醇，封闭过多的羟甲基活性基团和亚氨基活性基团，控制聚合物的交联程度，使缩聚反应有序、温和地进行，降低生成体型分子的数量，保证形成稳定的线型聚合物，延长胶粘剂的储存时间，且由于羟甲基和亚氨基的减少，使胶粘剂的疏水性增强，亦提高了耐水性能。之后，再加入第二份氨丁三醇，在碱性及升温的作用下，可以降低缩聚反应的反应速率，并提高封闭未反应的活性基团的速度，进一步提高胶粘剂的耐水性，也防止胶粘剂在储存过程中因出现交联硬化，而稳定性和胶合强度下降，同时，又能结合掉未参与反应的游离甲醛，将这部分甲醛通过化学键固定于线型聚合物中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐老化脲醛树脂胶，其特征在于，包括以下重量份比的原料：甲醛溶液944‑1334份、尿素1100‑1300份、嘧啶类化合物423‑503份、氨丁三醇230‑360份、抗老化剂130‑220份、氢氧化钠7‑26份和甲酸9‑31份；所述抗老化剂包括以下重量份比的原料：白藜芦醇60‑80份、无水乙醇53‑67份、玉米朊45‑61份、蒙脱石粉32‑44份和烟酰胺15‑22份。

【技术特征摘要】
1.一种耐老化脲醛树脂胶，其特征在于，包括以下重量份比的原料：甲醛溶液944-1334份、尿素1100-1300份、嘧啶类化合物423-503份、氨丁三醇230-360份、抗老化剂130-220份、氢氧化钠7-26份和甲酸9-31份；所述抗老化剂包括以下重量份比的原料：白藜芦醇60-80份、无水乙醇53-67份、玉米朊45-61份、蒙脱石粉32-44份和烟酰胺15-22份。2.根据权利要求1所述的一种耐老化脲醛树脂胶，其特征在于，所述抗老化剂的制备方法为：按重量份比，将蒙脱石粉分成两份，然后取烟酰胺、白芦藜醇、第一份蒙脱石粉和无水乙醇加入到反应釜中，接着升温至120-144℃，保温反应200-220分钟，然后降温至80-90℃，加入玉米朊，搅拌8-16分钟，再加入第二份蒙脱石粉，搅拌10-18分钟，接着在74-86℃下干燥至无醇味，得抗老化剂。3.根据权利要求2所述的一种耐老化脲醛树脂胶，其特征在于，所述第一份蒙脱石粉与第二份蒙脱石粉的重量份比为1:50-60。4.根据权利要求1所述的一种耐老化脲醛树脂胶，其特征在于，所述嘧啶类化合物为尿嘧啶、5-羟甲基尿嘧啶和胸腺嘧啶中的任意一种。5.根据权利要求1所述的一种耐老化脲醛树脂胶，其特征在于，所述甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：李同双，覃显斌，韦志平，
申请(专利权)人：柳州市荣森新型材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45