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一种改性三聚氰胺胶粘剂及其制备方法

  (19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号9.6(22)申请日2023.02.10(71)申请人河北枞柏木业有限公司地址050091河北省邢台市宁晋县艾辛庄北村东南、308国道南(72)发明人(74)专利代理机构石家庄国为知识产权事务所13120专利代理师(51)Int.Cl.C09J161/30(2006.01)C09J11/04(2006.01)C09J11/06(2006.01)C09J11/08(2006.01)C08G12/38(2006.01)(54)发明名称一种改性三聚氰胺胶粘剂及其制备方法(57)摘要本发明涉及三聚氰胺胶粘剂技术领域,公开了一种改性三聚氰胺胶粘剂及其制备方法。该改性三聚氰胺胶粘剂,包括以下质量份数的组分:质量分数为37%的甲醛水溶液400~750份,尿素200~310份,三聚氰胺55~90份,聚乙烯醇0.6~.0份,多孔性无机填料4~6份,pH调节剂60~100份,甲酸5~18份,脱模剂0.1~0.3份。本发明在三聚氰胺胶粘剂基础上通过添加多孔性无机填料、聚乙烯醇、脱模剂、甲酸对三聚氰胺胶粘剂进行改性,制备得到的改性三聚氰胺胶粘剂耐水性强、防老化、出模效果好且具备环保性。可以生产得到胶合强度高、浸渍剥离性能好、甲醛含量低的高质量的胶合板产品。权利要求书2页说明书10页CN1163555631.一种改性三聚氰胺胶粘剂,其特征是:包括以下质量份数的组分:质量分数为37%的甲醛水溶液400~750份,尿素200~310份,三聚氰胺55~90份,聚乙烯醇0.6~1.0份,多孔性无机填料4~6份,pH调节剂60~100份,甲酸5~18份,脱模剂0.1~0.3份。2.依据权利要求1所述的改性三聚氰胺胶粘剂,其特征是:所述多孔性无机填料为膨润土、硅土、石膏粉、活性白泥中的至少一种与多孔钛磷灰石粉的混合物。3.依据权利要求2所述的改性三聚氰胺胶粘剂,其特征是:所述多孔钛磷灰石粉的粒径为5μm~100μm,所述多孔性无机填料的平均粒径为5μm~100μm。4.依据权利要求1所述的改性三聚氰胺胶粘剂,其特征是:所述pH调节剂为碱性溶液,所述碱性溶液包括无机碱溶液和有机碱溶液。5.依据权利要求4所述的改性三聚氰胺胶粘剂,其特征是:所述无机碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液和氨水的一种或几种;所述有机碱溶液为三乙醇胺、三乙胺、三乙烯二胺、四甲基乙二胺、氨丁三醇中的一种或几种。6.依据权利要求1所述的改性三聚氰胺胶粘剂,其特征是:所述脱模剂为脂肪酸盐类助剂。7.一种改性三聚氰胺胶粘剂的制备方法,所述制备方法用于制备权利要求1~6任一权利要求所述的改性三聚氰胺胶粘剂,其特征是:包括以下步骤:S1、将质量分数为37%的甲醛水溶液投入反应釜,启动搅拌器,向所述反应釜中加入pH调节剂,调节pH至7.2~7.9,加入第一批尿素,搅拌混合,得到第一反应体系;S2、向所述第一反应体系中加入聚乙烯醇,蒸汽加热升温至88~92后,关闭蒸汽加热,搅拌30min~60min,得到第二反应体系;S3、向所述第二反应体系中缓慢滴加甲酸,调节pH至4.4~4.8,得到第三反应体系;S4、向所述第三反应体系中加入pH调节剂,调节pH至8.1~8.4,加入三聚氰胺和第一批多孔性无机填料,搅拌,得到第四反应体系;S5、降低所述第四反应体系的温度至83~87,调节pH至8.4,加入第二批尿素,搅拌,得到第五反应体系;S6、降低所述第五反应体系的温度至43~47,加入第三批尿素,搅拌,得到三聚氰胺胶粘剂;S7、向所述三聚氰胺胶粘剂中依次加入第二批多孔性无机填料和脱模剂,搅拌混合,进行调胶,调胶结束后,关闭搅拌器,出料,得到改性三聚氰胺胶粘剂。8.依据权利要求7所述的改性三聚氰胺胶粘剂的制备方法,其特征是:步骤S1中,搅拌的转速为150r/min~180r/min;和/或步骤S3中,所述甲酸的滴加时间为50min~70min,随着甲酸的滴加,所述第二反应体系的温度上升至95~98;和/或步骤S4中,搅拌时间为30min~60min;和/或步骤S5中,搅拌时间为20min~40min;和/或步骤S6中,搅拌时间为20min~40min;和/或步骤S7中,所述脱模剂为脂肪酸盐类助剂。9.依据权利要求7所述的改性三聚氰胺胶粘剂的制备方法,其特征是:步骤S1中所述第一批尿素、步骤S5中所述第二批尿素、步骤S6中所述第三批尿素用量的质量比为(8~CN116355563步骤S4中所述第一批多孔性无机填料与步骤S7中所述第二批多孔性无机填料用量的质量比为(1~2):1。10.根据权利要求7所述的改性三聚氰胺胶粘剂的制备方法,其特征是:所述多孔性无机填料为膨润土、硅土、石膏粉、活性白泥中的至少一种与多孔钛磷灰石粉的混合物;和/所述多孔钛磷灰石粉的粒径为5μm~100μm,所述多孔性无机填料的平均粒径为5μm~100μm。CN116355563一种改性三聚氰胺胶粘剂及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及三聚氰胺胶粘剂技术领域,更具体地说,涉及一种改性三聚氰胺胶粘剂及其制备方法。背景技术[0002]脲醛树脂胶粘剂是目前国内外木材加工行业应用最为广泛的粘合剂,是由尿素与甲醛在催化剂作用下,缩聚成初期脲醛树脂,然后再在固化剂或助剂作用下,形成不溶、不熔的末期热固性树脂。与酚醛树脂胶粘剂相比,脲醛树脂胶粘剂具有原料来源方便、成本低、色浅、制备工艺简单等优势。据统计,我国胶合板、人造板等工业用的胶粘剂中,脲醛树脂胶粘剂占总用量的76%以上。但是,也由于脲醛树脂胶粘剂耐水性、耐老化性、稳定性差,故脲醛树脂胶粘剂的质量直接影响胶合板、人造板等产品的质量与销量。[0003]三聚氰胺胶粘剂属于脲醛树脂胶粘剂中的一种,它是在脲醛树脂胶粘剂基础上利用三聚氰胺进行改性得到的一种性能更优的胶粘剂,大范围的应用于胶合板中。三聚氰胺分子中含有三嗪环结构,有多个活性官能团,每个官能团均能够与甲醛反应,生成三维网状结构的三聚氰胺树脂,封闭了吸水性基团,大幅度的提升了胶粘剂的耐水性能。虽然利用三聚氰胺改性后的胶粘剂,其耐水性得到一定的改善,但是在室外用建筑模板等有耐水、耐老化的户外用木制品领域对胶粘剂的耐水、防老化性能要求更为严格,目前三聚氰胺胶粘剂因其耐水性、耐老化性差,且出模时效果差,使其在室外用建筑模板的应用中受到限制。[0004]另外,三聚氰胺胶粘剂中含有一定量的游离甲醛,因甲醛具有毒性,超过一定的量还会引发致癌风险。胶粘剂中的游离甲醛含量越低,其毒性就越小。故怎么来降低胶粘剂中游离甲醛的含量是目前制约三聚氰胺胶粘剂应用的瓶颈。[0005]目前,由于三聚氰胺胶粘剂存在的以上问题,将三聚氰胺胶粘剂涂覆在混凝土模板用胶合板时,胶合板产品多数存在胶合强度差、易剥离、分层、甲醛含量高等问题,产品质量合格率低。故有必要开发一种耐水性强、防老化、出模效果好且具备环保性的三聚氰胺胶 粘剂,能够获得胶合强度高、浸渍剥离性能好、甲醛含量低的高质量的胶合板产品。 发明内容 [0006] 针对现有三聚氰胺胶粘剂存在的以上问题,本发明提供一种改性三聚氰胺胶粘剂 及其制备方法,通过分批多次加尿素和多孔性无机填料对三聚氰胺胶粘剂进行改性,并且 加入脱模剂,使得制备的改性三聚氰胺胶粘剂耐水性强、防老化、出模效果好且具备环保 性,且制备方法容易控制,易于大规模生产,可以生产得到胶合强度高、浸渍剥离性能好、甲 醛含量低的高质量的胶合板产品。 [0007] 为达到上述发明目的,本发明采用了如下的技术方案: [0008] 第一方面,本发明提供一种改性三聚氰胺胶粘剂,包括以下质量份数的组分:质量 分数为37%的甲醛水溶液400~750份,尿素200~310份,三聚氰胺55~90份,聚乙烯醇0.6 ~1.0份,多孔性无机填料4~6份,pH调节剂60~100份,甲酸5~18份,脱模剂0.1~0.3份。 CN116355563 [0009]与现存技术相比,本发明所述的改性三聚氰胺胶粘剂至少具有如下有益效果: [0010] (1)本发明在三聚氰胺胶粘剂基础上通过添加多孔性无机填料、聚乙烯醇、脱模 剂、甲酸对三聚氰胺胶粘剂进行改性,改性三聚氰胺胶粘剂耐水性强、防老化、出模效果好 且具备环保性。可以生产得到胶合强度高、浸渍剥离性能好、甲醛含量低的高质量的胶合板 产品。 [0011] 其中,多孔性无机填料因其特殊的孔状结构,对甲醛具有较强的吸附性能,能够有 效降低三聚氰胺胶粘剂的游离甲醛含量,还能大大的提升耐水性能。多孔性无机填料可以减弱 由于胶层体积收缩引起的应力集中导致开胶脱落的现象,耐老化性能好。多孔性无机填料 的来源广泛,天然无害,成本低廉,可以成规模使用。 [0012] 聚乙烯醇含有大量的羟基,能够与甲醛反应生成聚乙烯醇缩甲醛,降低游离甲醛 含量,还能够更好的降低三聚氰胺胶粘剂中亲水性基团羟甲基的含量,提高三聚氰胺胶粘剂的耐 水性。此外,聚乙烯醇本身就具有一定的弹性,当嵌入三聚氰胺甲醛树脂的大分子中时,可以 提高分子链的柔韧性,增强三聚氰胺胶粘剂的韧性。 [0013] 甲酸一方面能够调节弱酸性体系环境,促使成胶反应的进行;另一方面,甲酸可以 作为固化剂,能够使三聚氰胺胶粘剂很快完成固化,在短时间内形成大量的分支结构与环 状结构,降低游离甲醛含量,提更耐水性。 [0014] 脱模剂能够更好的降低自粘性,达到防粘效果,出模效果好;同时,不影响胶层之间的粘 合,使三聚氰胺胶粘剂保持比较高的胶合强度。 [0015] (2)本发明合理控制三聚氰胺胶粘剂中各组分的配比,各组分之间协同作用,使甲 醛、尿素与三聚氰胺反应生成的聚合物交联度适中,形成线性或支链型分子,提高了三聚氰 胺胶粘剂的耐水性能和稳定能力。 [0016] 优选地,一种改性三聚氰胺胶粘剂,包括以下质量份数的组分:质量分数为37%的 甲醛水溶液600份,尿素250份,三聚氰胺70份,聚乙烯醇0.8份,多孔性无机填料5份,pH调节 剂80份,甲酸13份,脱模剂0.2份。 [0017] 在其中一个实施例中,所述多孔性无机填料为膨润土、硅土、石膏粉、活性白泥中 的至少一种与多孔钛磷灰石粉的混合物。 [0018] 多孔钛磷灰石粉(MP‑TiHAP)呈现蜂窝状多孔结构,比表面积较大,对游离甲醛具 有良好的吸附和降解性能。多孔钛磷灰石粉降解游离甲醛的机理是由于多孔钛磷灰石粉中 含有羟基、空穴和超氧自由基,三者共同作用将游离甲醛氧化至无毒的CO O,降解率高。多孔钛磷灰石粉(MP‑TiHAP)能够最终靠常规方法合成,也能买市售产品。 [0019] 石膏粉可以在普通石膏中添加发气剂、缓凝剂等采用常规方法制备而成的具有多 孔性结构的石膏粉,其中发气剂,即起泡剂,是使石膏形成多孔结构的物质,能够使用物理 发气剂,例如低沸点的烷烃和氟碳化合物,或者采用化学发气剂,例如碳酸盐、偶氮化合物 等。缓凝剂能改变石膏的凝结速度,使发气剂能很好发气,形成期望的多孔结构。例如碱 性磷酸盐、柠檬酸和柠檬酸盐等。 [0020] 膨润土、硅土和活性白泥均为多孔性结构,比表面积较大,均可以高效吸附游离甲 醛。还能大大的提升耐水性能。多孔性无机填料可以减弱由于胶层体积收缩引起的应力集中导 致开胶脱落的现象,耐老化性能好。 [0021] 在其中一个实施例中,所述多孔钛磷灰石粉的粒径为5μm~100μm,所述多孔性无 CN116355563 机填料的平均粒径为5μm~100μm。[0022] 在其中一个实施例中,所述pH调节剂为碱性溶液,所述碱性溶液包括无机碱溶液 和有机碱溶液。 [0023] 在其中一个实施例中,所述无机碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液和氨水的 一种或几种;所述有机碱溶液为三乙醇胺、三乙胺、三乙烯二胺、四甲基乙二胺、氨丁三醇中 的一种或几种。 [0024]

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