高耐水脲醛樹脂用填料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種膠合板填料，具體地說是一種用于制備多層膠合板的高耐水脲醛 樹脂用填料及其制備方法，屬于膠合板填料領域。
【背景技術】
[0002] 隨著人民生活水平的提高和建筑、裝飾裝修、包裝等行業的持續穩定發展，我國人 造板產量迅速增長。人造板總產量、膠合板產量、家具產量、木質地板產量連續多年位居世 界首位。2013年，我國人造板總產量2. 72億m3,約占世界總產量的50%。按每噸膠粘劑平 均生產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品占膠粘劑總產量的80%以上，占主導地位。其中約有1000萬噸用于 膠合板生產，每年消耗面粉填料約3000萬噸，在現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量，還可以增加初粘 性，是一種比較常用的填料。②蛋白質類(如豆粉和血粉等)。這類填料因含有蛋白質，并能 與樹脂中的游離甲醛作用，故分子間易產生交聯，生成不可逆產物(蛋白質凝膠）；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 接質量的作用，但是此類填料黏度小(木質素類黏度過大)，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生沉淀現象，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，但存在較多問題，或由于生產成本過高等原因而無法推廣。
【發明內容】
[0004] 為了解決上述問題，本發明設計了一種高耐水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 業副產物代替面粉填料，節約資源，成本低，工藝簡單，設備要求低，操作便利，產品性能好。
[0005] 本發明的技術方案為： 一種高耐水脲醛樹脂用填料，由以下重量份的原料制備而成： 脫硫石膏粉40-60重量份、高粘土粉5-10重量份、葵花柏粉40-60重量份、鈦白工業副 產物硫酸亞鐵6-10重量份、增稠劑4-6重量份、增強劑2-5重量份、酸性劑2-5重量份。
[0006] 其中，所述增稠劑為糊精或者醋酸酯淀粉；所述增強劑為三聚氰胺-環氧氯丙 烷-氫氧化鈉反應物；所述酸性劑為硫酸銨或者磷酸二氫銨； 所述增強劑的制備方法為：將lmol三聚氰胺與lOmol水置于四口燒瓶中恒溫至60°C， 加入0. 15mol的氫氧化鈉溶液作為催化劑，然后緩慢滴入6mol的環氧氯丙烷單體在 50-80 °C反應5小時，后降溫至40 °C，加入0. 15mo 1氫氧化鈉，攪拌1小時，中和多余的堿，旋 蒸游離的環氧氯丙烷，烘干得到本發明用增強劑。
[0007] 其中，所述葵花柏粉為100目；所述脫脂石膏粉、鈦白工業副產物硫酸亞鐵、高粘 土粉為300目粉末。
[0008] -種上述高耐水脲醛樹脂用填料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將葵花柏磨粉至1〇〇目，在反應釜中加入葵花柏粉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，升溫至80攝氏度，繼續攪拌，降溫，干燥，烘 干后磨制為300目粉末； (2) 將脫脂石膏粉、鈦白工業副產物硫酸亞鐵、高粘土粉磨制為300目粉末后與步驟 (1)中制備的粉末，以及增強劑、酸性劑、增稠劑混合攪拌均勻，得到產品。
[0009] 所述增強劑的制備方法為：將lmol三聚氰胺與lOmol水置于四口燒瓶中恒溫至 60°C，加入0. 15mol的氫氧化鈉溶液作為催化劑，然后緩慢滴入6mol的環氧氯丙烷單體 在50-80°C反應5小時，后降溫至40°C，加入0. 15mo 1氫氧化鈉，攪拌1小時，中和多余的堿， 旋蒸游離的環氧氯丙烷，烘干得到本發明用增強劑。
[0010] 本發明的優點在于： 1) 本發明方法中以無機填料和葵花柏為主要原料配合少量助劑制備脲醛樹脂填料，成 本低，可有效利用工業副產物代替面粉填料，節約資源； 2) 本發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) 本發明填料制備工藝簡單，設備要求低，操作便利。
[0011] 下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。
【具體實施方式】
[0012] 以下對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用 于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0013] 除非另有說明，本發明中所采用的百分數均為重量百分數。
[0014] 實施例1 一種高耐水脲醛樹脂用填料，原料配比見下表1 : 表1填料原料配比
【主權項】
1. 一種高耐水脲醛樹脂用填料，其特征在于，由以下重量份的原料制備而成：脫硫石 膏粉40-60重量份、高粘土粉5-10重量份、葵花柏粉40-60重量份、鈦白工業副產物硫酸亞 鐵6-10重量份、增稠劑4-6重量份、增強劑2-5重量份、酸性劑2-5重量份。
2. 根據權利要求1所述的一種高耐水脲醛樹脂用填料，其特征在于：所述增稠劑為糊 精或者醋酸酯淀粉；所述增強劑為三聚氰胺-環氧氯丙烷-氫氧化鈉反應物；所述酸性劑 為硫酸銨或者磷酸二氫銨。
3. 根據權利要求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三聚氰胺與IOmol水置于四口燒瓶中恒溫至60°C，加入0? 15mol 的氫氧化鈉溶液作為催化劑，然后緩慢滴入6mol的環氧氯丙烷單體在50-80°C反應5小 時，后降溫至40°C，加入0. 15mol氫氧化鈉，攪拌1小時，中和多余的堿，旋蒸游離的環氧氯 丙烷，烘干得到本發明用增強劑。
4. 根據權利要求1或2所述的一種高耐水脲醛樹脂用填料，其特征在于：所述葵花柏 粉為100目；所述脫脂石膏粉、鈦白工業副產物硫酸亞鐵、高粘土粉為300目粉末。
5. -種如權利要求1-4任意一項所述的一種高耐水脲醛樹脂用填料的制備方法，其特 征在于，包括以下步驟： (1) 將葵花柏磨粉至100目，在反應釜中加入葵花柏粉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，升溫至80攝氏度，繼續攪拌，降溫，干燥，烘 干后磨制為300目粉末； (2) 將脫脂石膏粉、鈦白工業副產物硫酸亞鐵、高粘土粉磨制為300目粉末后與步驟 (1)中制備的粉末，以及增強劑、酸性劑、增稠劑混合攪拌均勻。
【專利摘要】本發明公開了一種高耐水脲醛樹脂用填料及其制備方法，由脫硫石膏粉40-60重量份、高粘土粉5-10重量份、葵花粕粉40-60重量份、鈦白工業副產物硫酸亞鐵6-10重量份、增稠劑4-6重量份、增強劑2-5重量份、酸性劑2-5重量份制備而成；反應釜中加入葵花粕粉和水，后加入氫氧化鈉和尿素，攪拌，升溫至80攝氏度，繼續攪拌，降溫，干燥，烘干后磨制為300目粉末，然后與脫脂石膏粉、鈦白工業副產物硫酸亞鐵、高粘土粉，以及增強劑、酸性劑、增稠劑混合攪拌均勻，得到產品；本發明的優點在于：可有效利用工業副產物代替面粉填料，節約資源，成本低，工藝簡單，設備要求低，操作便利，產品性能好。
【IPC分類】C09J11-04, C09J11-08, C09J161-32, C09J11-06
【公開號】CN104789153
【申請號】CN201510134822
【發明人】高強, 李建章, 李曉娜, 周文瑞, 張偉, 陳惠
【申請人】北京林業大學
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年3月26日