專利名稱：：脲醛樹脂助劑及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種木材膠粘劑添加劑，尤其涉及一種脲醛樹脂助劑，本發明還涉及含有該助劑的木材膠粘劑以及它們在制備人造板中的應用，屬于木材膠粘劑領域。
背景技術：
：改革開放近30年來，我國的木材工業尤其是人造板工業得到了超常規快速發展。人造板是木材工業中技術最密集、用途最廣泛、最具發展潛力的產品。隨著居民消費能力的增強和消費觀念的轉變以及我國天然林保護工程的實施，裝飾、家具、包裝、造船、汽車等行業對人造板的需求將越來越大。2006年，我國人造板產量已近7429萬m3,其中，刨花板843萬m3，膠合板2728萬m3，我國已上升為世界上第一人造板生產大國和膠合板第一生產大國。預計到2010年，人造板的市場需求量可望達到1億立方米。膠合板作為人造板生產的主導產品之一，市場需求前景廣闊。目前，膠合板廠大多釆用無墊寺反熱壓工藝，不平整的板坯及表板的翹曲往往妨礙裝板機的正常運行，所以板坯在進壓機前必須先進行預壓，使涂膠板坯膠合成一體。同時，為了提高熱壓機生產量和勞動生產率，保證膠合質量，國內越來越多的生產廠家采用了板坯預壓工藝。所謂板坯預壓就是板坯在熱壓膠合之前預先進行短時間冷壓，使板坯初步膠合成型，然后再熱壓，增加的這個工序成為預壓。影響預壓效果的因素較多，例如單板的含水率、厚度與樹種、預壓工藝條件、膠粘劑的狀態等等。在諸多影響因素中，影響較大的是膠粘劑的狀態。板坯預壓要求膠粘劑應有較高的初粘度和工作粘度，為滿足要求，目前一般都采用提高樹脂縮合度和加入聚乙烯醇對樹脂進行改性以及在調膠時加入工業面粉填充劑等方法。生產實踐證明，上述方法雖然能基本滿足預壓的要求，但隨之而來的問題是，樹脂的穩定性差，調膠后膠液活性期短，膠合板的膠合強度不穩定。尤其是近年來又出現了二次、三次甚至四次成型工藝，對這一問題的解決更為迫切。另外，由于脲醛膠及其膠接制品在使用過程中會不斷釋放出甲醛，危害人們的身體健康。隨著人們健康意識、生活質量意識的曰益提高，人造板曱醛釋放所帶來的"室內空氣污染"越來越受到人們的重視。同時，國際標準對曱醛釋放量的要求越來越嚴格。因此，開發低曱醛釋放的綠色環保脲醛膠，已成為當今世界發展木材綜合利用公認的出路。國內的研究者對此也進行了大量的研究，如選用不同的固化體系，雖然預壓性能可得到一定程度的改善，但膠液的適用期明顯變短，不能滿足生產的要求。也有采用在制膠或調膠時加入添加劑等方法，但都未能完全解決這個問題。
發明內容本發明針對現有脲醛樹脂膠粘劑所存在的預壓性能差、穩定性低、適用期短等缺陷，提供一種能有效改善脲醛樹脂膠粘劑的預壓性能和穩定性，延長其適用期的一種脲醛樹脂助劑。本發明所要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的一種脲醛樹脂助劑，包括以下各組分組成銨鹽，多羥基化合物，緩沖劑，填充劑和水；為了達到更好的技術效果，各組分的重量份優選為銨鹽5-50份，多羥基化合物5-30份，pH緩沖劑為5-50份，填充劑10-90份，水400-900份；更優選的，各組分的重量份為銨鹽30份，多鞋基化合物10份，pH緩沖齊'J5份，填充劑50份，水400份；為了能提高脲醛樹脂的預壓性能，進一步優選的，本發明脲醛樹脂助劑還可含有0.01-10重量份(更優選為5重量份)的高分子化合物；所述高分子化合物優選自聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、羧曱基纖維素鈉、脫脂蛋白或大豆分離蛋白的任意一種或它們中的一種以上4要任意比例組合成的混合物，更優選為聚乙烯醇。其中，所述銨鹽優選自氯化銨、硫酸銨、硝酸銨或磷酸二銨中的任意一種或一種以上按任意比例組合成的混合物，更優選氯化銨；所述多羥基化合物優選自硬脂酸、鄰輕基苯曱酸、2-雍基丙醇酸、2-羥基丙酸、蔗糖、己六醇或2、3-二羥基丁二酸中的任意一種或一種以上按任意比例組合成的混合物，更優選為蔗糖；所述pH緩沖劑優選自尿素、烏洛托品、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、硼砂、碳酸鈉或碳酸氬鈉中的任意一種或一種以上按任意比例組合成的混合物，更優選為烏洛托品。所述填充劑優選自氯化鈣、氯化鎂、氯化鈉、玉米淀粉或木薯淀粉的任意一種或它們中的一種以上按任意比例組合成的混合物；更優選為氯化鈣本發明所要解決的另一個技術問題是提供一種制備上述脲醛樹脂助劑的方法。一種制備本發明所述脲醛樹脂助劑的方法，包括將所述組分粉碎后，混合均勻，即得。優選的，一種制備本發明所述脲醛樹脂助劑的方法，包括1、將水加入反應釜中，升溫至45-50。C,加入高分子化合物；2、待其溶解后依次加入銨鹽、多羥基化合物、pH緩沖劑和填料；3、待其全部溶解后冷卻降溫，出料。本發明脲醛樹脂助劑的應用方法按照重量比計，在制膠過程中加入本發明脲醛樹脂助劑，攪拌均勻后就可直接應用于木材膠合板的生產；其中，本發明脲醛樹脂助劑的添加量最好為脲醛樹脂重量的1-30wt%;為了達到更好的使用效果，所述的脲醛樹脂優選為由曱醛和尿素按照0.9-1.1的摩爾比得到的產物。本發明脲醛樹脂助劑中含有高分子化合物，能提高脲醛樹脂的預壓性能；同時加入銨鹽，與曱醛反應生成六亞曱基四氨，該反應為可逆反應，有利于控制縮聚反應的速度，使縮聚反應均勻進行，得到分子量分布均勻的脲醛樹脂，有利于提高脲醛樹脂的穩定性；加入pH緩沖劑增加了樹脂的緩沖容量，有利于延長脲醛樹脂的適用期。在制膠過程中加入本發明脲醛樹脂助劑能明顯的提高膠粘劑的預壓性能，縮短預壓時間，同時所制備的脲醛樹脂具有很好的穩定性，其適用期也大大延長，能完全滿足膠合板生產的要求，大大提高生產效率。具體實施例方式下面結合具體實施例來進一步描述本發明，本發明的優點和特點將會隨著描述而更為清楚。但這些實施例僅是范例性的，并不對本發明的范圍構成任何限制。本領域技術人員應該理解的是，在不偏離本發明的精神和范圍下可以對本發明技術方案的細節和形式進行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發明的保護范圍內。實施例1:本發明的脲醛樹脂助劑按以下步驟生產:1、按以下重量配比備料硝酸銨10kg蔗糖30kg聚乙烯醇5kg烏洛托品5kg氯化鈣50kg;水450kg;2、將450kg水加入反應釜中，升溫至45-50。C;然后加入聚乙烯醇，待其溶解后依次加入硝酸銨、蔗糖、烏洛托品和氯化鈣，待其全部溶解后冷卻降溫即得。經#:測，所得到產品的主要技術指標如下固含18%,pH:6.5_7.5;外乂見無色透明液體。實施例2本發明的脲醛樹脂助劑按以下步驟生產1、按以下重量配比備料氯化銨15kg己六醇30kg羧甲基纖維素鈉5kg尿素10kg氯化鈉40kg水400kg2、將400kg水加入反應釜中，升溫至45-50。C;然后加入羧曱基纖維素鈉，待其溶解后依次加入氯化銨、己六醇、尿素和氯化鈉，待其全部溶解后冷卻降溫即得。經斥企測，所得到產品的主要"^支術指標如下固含20%，pH:6.5-7.5;外觀無色透明液體。實施例3本發明的脲醛樹脂助劑按以下步驟生產1、按以下重量配比備料磷酸二銨5kg硬脂酸30kg脫脂蛋白10kg石岸酸二氫鈉5kg木薯淀粉50kg水500kg;2、將500kg水加入反應釜中，升溫至45-50。C;然后加入脫脂蛋白和木薯淀粉，待其溶解后依次加入磷酸二銨、硬脂酸、磷酸二氫鈉，待其全部溶解后冷卻降溫即得。經^r測，所得到產品的主要技術指標如下固含16%,pH:6.5-7.5;外，見無色透明、液體。實施例4本發明的脲醛樹脂助劑按以下步驟生產1、按以下重量配比備料9硫酸銨5kg2、3-二羥基丁二酸40kg聚丙烯酰胺5kg硼砂5kg玉米淀粉45kg水550kg;2、將550kg水加入反應釜中，升溫至45-50°C;然后加入玉米淀粉和聚丙烯酰胺，待其溶解后依次加入硫酸銨、2、3-二羥基丁二酸、硼砂，待其全部溶解后冷卻降溫即得。經檢測，所得到產品的主要技術指標如下固含15%,pH:6.5-7.5;外觀無色透明液體。試驗例1本發明脲醛樹脂助劑的應用效果試驗1、供試樣品實施例1-4所制備的脲醛樹脂助劑，分別編號為樣品l、樣品2、才羊品3和々羊品4;2、試驗組膠粘劑(曱醛和尿素的摩爾比為1:1.0)按照以下步驟制備得到(1)將37%工業曱醛145公斤加入反應釜，用氬氧化鈉調pH=8.8-9.0，加入50/>斤尿素，用30-40分鐘升溫至95。C,保溫60分鐘；(2)用曱酸調pH=4.2-4.8,加入10^^斤三聚氰胺和100/>斤本發明助劑(分別為樣品l、樣品2、樣品3和樣品4)，反應至粘度涂-4杯23-25s(30°C);(3)用氫氧化鈉調pH至6.0-6.5,加入12.5公斤尿素，反應至粘度涂-4杯30-33s(30°C);(4)用氫氧化鈉調pH=7.0-7.5,降溫至7G±5°C,加入46公斤尿素，保溫反應20分4中；(5)降溫至40。C以下出料。按照上述制備方法，在步驟(2)中分別加入本發明4個實施例所制備的助劑(樣品1、樣品2、樣品3和樣品4),分別制備得到用于4個試驗組的膠粘劑1、膠粘劑2、膠粘劑3和膠粘劑4;對照組的膠軲劑(膠粘劑5)除了在步驟(2)中不加入本發明助劑外，其余的制備方法均與試驗組膠粘劑的制備方法相同。3、"^式-驗方法試驗分為4個試一瞼組和1個對照組；4個試驗組分別采用膠粘劑1、膠粘劑2、膠粘劑3和膠粘劑4制備生產7層膠合板；對照組采用膠粘劑5制備生產7層膠合板。其中，調膠時加入樹脂重量20%的面粉和G.5%的氯化銨；單板為5年生產速生桉樹單板，含水率8-12%;預壓壓力為0.8-1.OMPa;熱壓工藝為壓力1.0-1.2MPa，溫度為105-115。C,時間為IO分鐘。4個試驗組和對照組的膠粘劑用量、使用方法、所處理的木材完全相同；3、試驗結果(1)、按照GB/T14074-2006《木材膠粘劑及其樹脂檢驗方法》中規定相應檢測方法檢測所制備的5種膠粘劑的固含、pH、固化時間、粘度、游離甲醛和適用期等，儲存期為25。C時樹脂粘度達到1500cp所用的時間，檢見結果如表l。(2)、按照GB/T17657-1999《人造板及飾面Ait板理化性能試驗方法》中規定的II類膠合板膠合強度測試方法測試件的膠合強度，用9-11L干燥器法測試件的曱醛釋放量，預壓效果可通過預壓時間(從預壓開始至板壞不開裂的時間)來評價。檢測結果見表2。表l樹脂的各項制品<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>從表1和表2可看出，與對照組的脲醛樹脂膠粘劑對比，在制膠過程中添加本發明脲醛樹脂助劑所制得的脲醛樹脂膠粘劑的適用期和儲存期大大延長，預壓時間顯著縮短，極大的提高了生產效率；添加了本發明助劑后對膠合制品的膠合強度和曱醛釋放量不僅沒有負面影響，反而在一定程度上提高膠合制品的膠合強度降低了膠合制品的曱醛的釋放量。權利要求1、一種脲醛樹脂助劑，其特征在于，包括以下各組分組成銨鹽，多羥基化合物，pH緩沖劑，填充劑和水。2、按照權利要求1所述的脲醛樹脂助劑，其特征在于，各組分的重量份是銨鹽5-50份，多羥基化合物5-30份，pH緩沖劑為5-50份，填充劑10-90份，水400-900份；優選的，各組分的重量份為銨鹽30份，多羥基化合物10份，pH緩沖劑5份，填充劑50份，水400份。3、按照權利要求1或2所述的脲醛樹脂助劑，其特征在于，所述的組分還包含有高分子化合物；該高分子化合物的重量份優選為0.01-10份，更優選為5份。4、按照權利要求3所述的脲醛樹脂助劑，其特征在于所述高分子化合物選自聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、羧曱基纖維素鈉、脫脂蛋白或大豆分離蛋白中的任意一種或它們中的一種以上按任意比例所組成的混合物。5、按照權利要求1或2所述的脲醛樹脂助劑，其特征在于所述銨鹽選自氯化銨、硫酸銨、硝酸銨或磷酸銨中的任意一種或它們中的一種以上按任意比例所組成的混合物。6、按照權利要求1或2所述的脲醛樹脂助劑，其特征在于所述多羥基化合物選自硬脂酸、鄰羥基苯曱酸、2-羥基丙醇酸、2-羥基丙酸、蔗糖、己六醇或2、3-二羥基丁二酸中的任意一種或它們中的一種以上按任意比例所組成的混合物。7、按照權利要求1或2所述的脲醛樹脂助劑，其特征在于所述pH緩沖劑選自烏洛托品、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、硼砂、碳酸鈉或碳酸氫鈉中的任意一種或它們中的一種以上按任意比例所組成的混合物。8、按照權利要求1或2所述的脲醛樹脂助劑，其特征在于所述填充劑選自氯化鈣、氯化鎂、氯化鈉、二氧化硅、二氧化鈦、碳酸釣、氧化鎂、玉米淀粉或木薯淀粉的任意一種或它們中的一種以上按任意比例所組成的混合物。9、一種制備權利要求1或2所述脲醛樹脂助劑的方法，包括將所述組分4分碎后，混合均勻，即得。10、含有權利要求1或2所述脲醛樹脂助劑的脲醛樹脂膠粘劑。11、權利要求1或2所述脲醛樹脂助劑在制備人造板中的應用。全文摘要本發明公開了一種脲醛樹脂助劑及其制備方法和應用。該脲醛樹脂助劑包括以下各組分組成銨鹽，多羥基化合物，pH緩沖劑和填充劑。本發明脲醛樹脂助劑中含有銨鹽類化合物，與甲醛反應生成六亞甲基四氨，該反應為可逆反應，有利于控制縮聚反應的速度，使縮聚反應均勻進行以得到分子量分布均勻的脲醛樹脂并有利于提高脲醛樹脂的穩定性；所含有的pH緩沖劑增加了脲醛樹脂的緩沖容量，有利于延長脲醛樹脂的適用期。在制膠過程中加入本發明脲醛樹脂助劑能明顯的提高膠粘劑的預壓性能，縮短預壓時間，所制備的脲醛樹脂膠粘劑穩定性高，其適用期也大大延長，能完全滿足膠合板生產的要求，有效的提高了生產效率。文檔編號C08K3/00GK101585926SQ20091008227公開日2009年11月25日申請日期2009年4月20日優先權日2009年4月20日發明者波劉,雷得定申請人:永港偉方(北京)科技股份有限公司