人造板用双组分复合胶黏剂及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种人造板的制备方法，包括如下步骤：(1)取热塑性酚醛树脂升温至80℃或80℃以上，将加热后的热塑性酚醛树脂涂覆到木材单板上，位于人造板表面的木材单板进行单面涂覆，位于人造板内部的木材单板进行双面涂覆，待其冷却后，热塑性酚醛树脂在单板表面形成一层薄膜；(2)制备人造板时，将异氰酸酯双面涂覆在另外的木材单板上，进行组坯时，使涂覆异氰酸酯和涂覆热塑性酚醛树脂的面依次接触；组坯完成后，压制成型，得到人造板。本发明专利技术能够有效解决异氰酸酯与热固性酚醛树脂混合使用时，异氰酸酯基团与热固性酚醛树脂中的水和羟基等活性基团迅速发生反应导致胶黏剂开放期短的问题。

Two component composite adhesive for wood based panel and its application

The invention discloses a preparation method of wood-based panel, which comprises the following steps: (1) heating the thermoplastic phenolic resin to 80 \u2103 or above, coating the heated thermoplastic phenolic resin on the wood-based panel, coating the wood-based panel on the surface of the wood-based panel on one side, coating the wood-based panel on the interior of the wood-based panel on both sides, after cooling, the thermoplastic phenolic resin is applied on the wood-based panel A thin film is formed on the surface of the veneer; (2) when preparing the wood-based panel, isocyanate is coated on the other wood veneer on both sides, so that the surfaces coated with isocyanate and coated with thermoplastic phenolic resin contact in turn when the blank is assembled; after the blank is assembled, the wood-based panel is formed by pressing. The invention can effectively solve the problem that when isocyanate is mixed with thermosetting phenolic resin, isocyanate group reacts with active groups such as water and hydroxyl group in thermosetting phenolic resin rapidly, resulting in short opening period of adhesive.

【技术实现步骤摘要】
人造板用双组分复合胶黏剂及其应用
本专利技术涉及木材胶黏剂
，具体涉及人造板用双组分复合胶黏剂及其应用。
技术介绍
我国人造板产业发展迅速，2018年产量超过2.99亿立方米，主要包括胶合板、纤维板和刨花板三大类，广泛应用于家居、地板、门窗等木制品生产，装饰装修产品包装、房屋建造以及集装箱生产等领域。胶合板是我国最主要人造板种，产量居首位。按照国标GB9846-2015《普通胶合板》的分类，胶合板可分为耐气候胶合板，耐水胶合板和不耐潮胶合板三个等级。其中耐气候胶合板具有耐久、耐沸水、高强度等特点，能用于室外结构、车厢船舶、建筑工程、高档家具和耐水地板等方面。除此之外，国标GB17656-2018《混凝土模板用胶合板》也对混凝土模板用胶合板提出了更高的要求，不仅要强度高、耐沸水，还需要耐腐蚀，达到一定的重复使用次数要求。耐气候胶合板和混凝土模板用胶合板一般采用热固性酚醛树脂作为胶黏剂，酚醛树脂具有胶合强度高、耐水、耐老化、耐腐蚀、耐磨等优点，但其作为人造板胶黏剂时，固化温度高、固化时间长、胶层脆性大，这些问题一定程度影响了它的广泛应用。针对酚醛树脂的这些问题，研究人员对其进行了各种方式的改性，例如采用单宁、木素、生物热解油、生物质液化物等富含酚类的物质代替部分苯酚制备改性酚醛树脂。但这些改性树脂仍然存在黏度较高、贮存稳定性差、固化温度高等问题。也有文献报道将热固性酚醛树脂和其它种类的树脂进行共混，例如和环氧树脂、聚氨酯、异氰酸酯、脲醛树脂等共混制备复合胶黏剂，这些共混胶黏剂也存在组分兼容性问题和使用工艺问题，而且热固性酚醛树脂和异氰酸酯、聚氨酯等树脂共混时，由于热固性酚醛树脂中含有40％-50％的水分，共混时异氰酸酯基团接触水可立即发生反应，导致胶黏剂开放时间过短，在人造板制备时无法正常涂胶组坯。如果采用热塑性酚醛树脂和异氰酸酯共混，热塑性酚醛树脂中的羟基也会迅速和异氰酸酯基团发生反应，导致胶黏剂提前固化，无法进行实际应用。虽然使用封端异氰酸酯或水性异氰酸酯可以一定程度解决开放时间短的问题，但制备的复合胶黏剂反应活性低、成本较高，而且需要在较高温度下热压才能固化，导致能耗高和热压效率较低，目前这类复合胶黏剂尚未得到应用。
技术实现思路
针对上述现有技术，本专利技术的目的是提供一种人造板用双组分复合胶黏剂及其使用方法。将热塑性酚醛树脂先升温涂覆到木材单板上，待其冷却后形成一层固态薄膜，可在50℃以下的环境中长期保存，而且在组坯过程中与异氰酸酯接触时也不发生化学反应，只有在热压温度升高时，热塑性酚醛树脂融化与异氰酸酯混合后可快速反应固化成型，可有效解决异氰酸酯与现有酚醛树脂混合时，异氰酸酯基团与酚醛树脂中的水和羟基迅速发生反应导致胶黏剂开放期短的问题。本专利技术人造板制备时，胶层温度只要达到80℃即可与异氰酸酯迅速反应固化，需要的热压温度低，热压效率高且有效降低能耗。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术的第一方面，提供一种人造板的制备方法，包括如下步骤：(1)取热塑性酚醛树脂升温至80℃或80℃以上，将加热后的热塑性酚醛树脂涂覆到木材单板上，位于人造板表面的木材单板进行单面涂覆，位于人造板内部的木材单板进行双面涂覆，待其冷却后，热塑性酚醛树脂在单板表面形成一层薄膜；(2)制备人造板时，将异氰酸酯双面涂覆在另外的木材单板上，进行组坯时，使涂覆异氰酸酯和涂覆热塑性酚醛树脂的面依次接触；组坯完成后，压制成型，得到人造板。热塑性酚醛树脂升温至80℃后，热塑性酚醛树脂开始融化并具有较好流动性，待冷却后，热塑性酚醛树脂在单板表面形成一层固体薄膜。优选的，所述热塑性酚醛树脂的涂胶量为单面80-150g/m2，异氰酸酯的涂胶量为单面100-180g/m2。优选的，所述压制成型的压力为0.5-5.0MPa，升温至胶层温度大于或等于80℃，热合时间为3-6min。优选的，所述木材单板为以旋切、刨切、锯切等方式加工成的各种厚度和含水率的针叶材或阔叶材单板。优选的，所述涂胶方式为淋涂、喷涂、辊涂中的一种。优选的，所述组坯方式为相邻单板纹理垂直或相邻单板纹理平行或相邻单板以其它任意角度排列中的一种或几种。优选的，压制成型升温方式是通过加热或微波处理或高频处理。优选的，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、聚二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或多亚甲基多苯基异氰酸酯中的一种或几种组合。优选的，所述热塑性酚醛树脂由如下步骤制备而成：(1)在酚类溶液中加入催化剂搅拌并加热至80-90℃，用酸溶液调pH值至4.0-5.5；(2)在步骤(1)制得的溶液中加入醛类溶液并保温；(3)将步骤(2)制得的溶液进行常压蒸馏除水后再进行减压蒸馏除水，降温制得固态的热塑性酚醛树脂。通过常压蒸馏除水和减压蒸馏除水是为了使热塑性酚醛树脂在常温下呈现固体形态，常压蒸馏除去大部分水分，减压蒸馏除去剩下的水分，这样固态的热塑性酚醛树脂与异氰酸酯接触时就不会发生反应而提前固化。更优选的，加入的醛类溶液和酚类溶液中，其中的醛基和酚羟基物质的量的比值为0.85-0.99。更优选的，在热塑性酚醛树脂的制备方法中，所述醛类溶液为一元醛，所述一元醛为甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、戊醛、糠醛中的一种或几种组合；所述酚类溶液为苯酚或/和苯酚衍生物或/和酚类衍生物，所述苯酚衍生物为间苯二酚、甲酚、二甲酚中的一种或几种组合，所述酚类衍生物为含酚类的天然物质、生物质热裂解物、生物质液化物中的一种或几种组合。含酚类的天然物质为木素、单宁中的一种或两种组合。更优选的，步骤(1)中，所述催化剂为二价金属氧化物或/和二价金属盐或/和二价金属氢氧化物，所述二价金属为铍、镁、钙、锶、钡、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、镉、汞、铅、铂、锡、钯中的一种或几种；所述酸溶液为硫酸、磷酸、硝酸、盐酸、硼酸、碳酸中的一种或几种组合。更优选的，步骤(2)中，醛类溶液分两次加入，第一次加入醛类溶液的量占醛类溶液总量的60-90％，剩余的醛类溶液在第二次中加入，每次加入醛类溶液之后均保温30-60min。更优选的，步骤(3)中，所述常压蒸馏除水的温度为100-110℃；所述减压蒸馏除水的温度为50-60℃，真空度为10-25mmHg；常压蒸馏除水和减压蒸馏除水的时间均为1-2h。本专利技术的第二方面，提供一种由热塑性酚醛树脂和异氰酸酯组成的双组分复合胶黏剂在生产人造板中的应用；其中所述人造板包括胶合板、单板层积材、多层实木复合地板、细木工板、指接材、集成材、胶合木。本专利技术的有益效果：(1)采用本专利技术的人造板制备方法，先将热塑性酚醛树脂先升温涂覆到木材单板上，待其冷却后形成一层固态薄膜，可在50℃以下的环境中长期保存，而且在组坯过程中与异氰酸酯接触时也不发生化学反应，只有在热压温度升高时，热塑性酚醛树脂融化与异氰酸酯混合后可快速固化成型，可有效解决异氰酸酯与现有热固性酚醛树脂混合时，异本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人造板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)取热塑性酚醛树脂升温至80℃或80℃以上，将加热后的热塑性酚醛树脂涂覆到木材单板上，位于人造板表面的木材单板进行单面涂覆，位于人造板内部的木材单板进行双面涂覆，待其冷却后，热塑性酚醛树脂在单板表面形成一层薄膜；/n(2)制备人造板时，将异氰酸酯双面涂覆在另外的木材单板上，进行组坯时，使涂覆异氰酸酯和涂覆热塑性酚醛树脂的面依次接触；组坯完成后，压制成型，得到人造板。/n

【技术特征摘要】
1.一种人造板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)取热塑性酚醛树脂升温至80℃或80℃以上，将加热后的热塑性酚醛树脂涂覆到木材单板上，位于人造板表面的木材单板进行单面涂覆，位于人造板内部的木材单板进行双面涂覆，待其冷却后，热塑性酚醛树脂在单板表面形成一层薄膜；
(2)制备人造板时，将异氰酸酯双面涂覆在另外的木材单板上，进行组坯时，使涂覆异氰酸酯和涂覆热塑性酚醛树脂的面依次接触；组坯完成后，压制成型，得到人造板。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述热塑性酚醛树脂的涂胶量为单面80-150g/m2，异氰酸酯的涂胶量为单面100-180g/m2。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述压制成型的压力为0.5-5.0MPa，升温至胶层温度大于或等于80℃，热压时间为3-6min。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、聚二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或多亚甲基多苯基异氰酸酯中的一种或几种组合。


5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述热塑性酚醛树脂由如下步骤制备而成：
(1)在酚类溶液中加入催化剂搅拌并加热至80-90℃，用酸溶液调pH值至4.0-5.5；
(2)在步骤(1)制得的溶液中加入醛类溶液并保温；
(3)将步骤(2)制得的溶液进行常压蒸馏除水后再进行减压蒸馏除水，降温制得固态的热塑性酚醛树脂。


6.根据权利要求5所述的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛安，李琪，徐伟涛，万辉，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：山东;37