一种改性脲醛树脂胶合板制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种改性脲醛树脂胶合板制备方法，属于胶合板技术领域。针对脲醛树脂合成的产品游离甲醛释放量过高，会对人体产生很大的影响，且脲醛树脂容易老化等的问题，本发明提供了一种改性脲醛树脂胶合板制备方法，本发明以弱酸性亚硫酸氢钠破坏大豆蛋白分子间的氢键，同时，通过盐的作用破坏蛋白分子间的二硫键，破坏蛋白空间结构使蛋白活性基团外露，并与氧化淀粉中所含有的醛基和羧基等官能团，与脲醛树脂进一步反应形成交联立体结构，控制脲醛树脂中羟甲基含量，提高脲醛树脂的胶接强度，降低游离甲醛释放量。本发明加入改性水解蛋白和氧化淀粉作为改性剂，制得改性脲醛树脂胶黏剂，并与杨木单板胶合成板，得改性脲醛树脂胶合板。
【专利说明】
一种改性脲醛树脂胶合板制备方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种改性脲醛树脂胶合板制备方法，属于胶合板技术领域。
【背景技术】
[0002]人们生活环境的变化，对环保也提出了更高的要求，环保型胶黏剂替代原有胶黏剂也已成为当今社会的主流。脲醛树脂因其有低廉的价格、较好的工艺、胶接强度、来源广泛，对木质纤维素有优良的黏附度，制成的人造板(胶合板、细木工板、刨花板、MDF等)有一定的耐水强度，处理和应用容易，占人造板工业中所用合成树脂胶总量的65%?75%，成为主要胶种，在人造板行业仍然被广泛应用着。
[0003]目前甲醛污染已经成为室内最大的污染源，严重地威胁着人类的身心康。甲醛主要来源于制造人造板使用的“三醛”胶黏剂，尤以脲醛树脂胶黏剂为主，占胶黏剂用量的90%以上。并且脲醛树脂其自身也存在很多的缺陷，合成的产品游离甲醛释放量过高，会对人体产生很大的影响，且脲醛树脂的使用环境对气候要求苛刻及其容易老化等，这些因素制约着脲醛树脂的未来发展前景。为在源头上降低游离甲醛的污染，需严格控制脲醛树脂胶黏剂合成工艺，采取调整树脂合成的温度、PH值、各阶段反应时间、甲醛/尿素的摩尔比、尿素的加入次数、或在树脂合成过程中加入适量的三聚氰胺、苯酚、聚乙烯醇等改性剂，其中改性剂和甲醛捕捉剂是实现脲醛树脂低毒化的简单、易行途径，但易对环境造成不利影响和价格昂贵的改性剂显然不利于环保胶黏剂的推广使用。
[0004]近年来，随着人们环保意识的不断提高，可再生的、环境友好型胶黏剂越来越受到人们的重视。淀粉及其衍生物是一种天然的胶黏剂，其本身具有良好的粘接性能和成膜性。大豆蛋白质以其来源丰富、性能优良、反应活性高和操作简单及胶接产品无游离甲醛释放等特点，日益受到人们的重视和青睐，成为天然胶黏剂研究中的热点。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题:针对脲醛树脂合成的产品游离甲醛释放量过高，会对人体产生很大的影响，且脲醛树脂容易老化等的问题，本发明提供了一种改性脲醛树脂胶合板制备方法，本发明以弱酸性亚硫酸氢钠破坏大豆蛋白分子间的氢键，同时，通过盐的作用破坏蛋白分子间的二硫键，破坏蛋白空间结构使蛋白活性基团外露，并与氧化淀粉中所含有的醛基和羧基等官能团，与脲醛树脂进一步反应形成交联立体结构，控制脲醛树脂中羟甲基含量，提高脲醛树脂的胶接强度，降低游离甲醛释放量。本发明通过严格控制脲醛树脂胶黏剂合成工艺，在树脂合成过程中加入适量的三聚氰胺，改性水解蛋白和氧化淀粉作为改性剂，制得改性脲醛树脂胶黏剂，并与杨木单板胶合成板，得改性脲醛树脂胶合板。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:
(I)称取200?300g豆柏，加入粉碎机粉碎，过200目筛，将过筛后的豆柏粉加入1.2?
1.5mL去离子水中，用质量浓度为5%氢氧化钠溶液调节pH至8?9，加入离心机，以5000?6000r/min离心2?3h，取上清液，用质量浓度为5%氯化氢溶液调节上清液pH至4.5-4.8，静置20~30min，加入离心机，以5000?6000r/min离心2?3h，取沉淀，将沉淀加入1.5~2.0L去离子水中，搅拌至完全溶解，将溶液置入冷冻干燥箱中干燥5?6h，得大豆分离蛋白；
(2)称取3.3?3.4g亚硫酸氢钠，加入575?580mL去离子水中，加热至30?32°C，加入83?84g上述大豆分离蛋白，保持温度0.5-1.0h,冷却至室温，得预处理大豆蛋白溶液；
(3)称取2.2?2.5kg质量浓度为37%甲醛溶液加入三口烧瓶中，用质量浓度为25%氢氧化钠溶液调节pH至8.0-8.5,加入33?35g聚乙烯醇和51.5-52.5g三聚氰胺，以300?400r/min搅拌加热至40?42°C，加入830?833g尿素和上述预处理大豆蛋白溶液，继续升温至60?62°C，反应20?25min，加入330~335g尿素和172?175g三聚氰胺，在90?92°C下，反应I?2h，用质量分数为30%甲酸溶液调节pH至5.5?6.0，以200?300r/min搅拌至粘度为35?40Pa.s，降温至82?85°C，用质量浓度为25%氢氧化钠溶液调节pH至8.0-8.5,加入62?64g三聚氰胺和45?47g氧化淀粉，保持温度20?25min，降温至40?45°C出料，得改性脲醛树脂胶黏剂；
(4)将杨木单板置于80?85°C干燥箱中干燥至含水率为6~8%，将上述改性脲醛树脂胶黏剂涂抹在单板表面，涂胶量为400g/m2，组成5层板坯，在1.0?1.2MPa压力下预压40?50min，将板坯放入130?135°C热压机中，在1.2?1.5MPa下，热压2?3h，得改性脲醛树脂胶合板。
[0007]本发明的应用方法是:将本发明制备的改性脲醛树脂胶合板切割成型，贴附在墙壁上制作成衣橱，在相对湿度为70?80%下，I?2年后，胶合板表面无明显变化，甲醛释放量<1.5mg/L。
[0008]本发明的有益技术效果是:
(1)本发明制备的改性脲醛树脂胶合板耐久性能好，耐水性好，甲醛释放量低；
(2)本发明制备工艺简单，安全，环保。
【具体实施方式】
[0009]称取200?300g豆柏，加入粉碎机粉碎，过200目筛，将过筛后的豆柏粉加入1.2?1.5mL去离子水中，用质量浓度为5%氢氧化钠溶液调节pH至8?9，加入离心机，以5000?6000r/min离心2?3h，取上清液，用质量浓度为5%氯化氢溶液调节上清液pH至4.5-4.8，静置20~30min，加入离心机，以5000?6000r/min离心2?3h，取沉淀，将沉淀加入1.5~2.0L去离子水中，搅拌至完全溶解，将溶液置入冷冻干燥箱中干燥5?6h，得大豆分离蛋白；称取3.3?3.4g亚硫酸氢钠，加入575?580mL去离子水中，加热至30?32°C，加入83?84g上述大豆分离蛋白，保持温度0.5?1.0h，冷却至室温，得预处理大豆蛋白溶液;称取2.2?2.5kg质量浓度为37%甲醛溶液加入三口烧瓶中，用质量浓度为25%氢氧化钠溶液调节pH至8.0-8.5,加入33?35g聚乙烯醇和51.5~52.58三聚氰胺，以300~40(^/1^11搅拌加热至40~42°(:，加入830~8338尿素和上述预处理大豆蛋白溶液，继续升温至60?62°C，反应20?25min，加入330?335g尿素和172?175g三聚氰胺，在90?92 °C下，反应I?2h，用质量分数为30%甲酸溶液调节pH至5.5?6.0，以200?300r/min搅拌至粘度为35?40Pa.s，降温至82?85°C，用质量浓度为25%氢氧化钠溶液调节pH至8.0-8.5,加入62?64g三聚氰胺和45?47g氧化淀粉，保持温度20?25min，降温至40?45°C出料，得改性脲醛树脂胶黏剂;将杨木单板置于80?85°C干燥箱中干燥至含水率为6~8%，将上述改性脲醛树脂胶黏剂涂抹在单板表面，涂胶量为400g/m2，组成5层板坯，在1.0?1.2MPa压力下预压40?50min，将板坯放入130?135°C热压机中，在1.2?1.5MPa下，热压2?3h，得改性脲醛树脂胶合板。
[0010]实例I
称取200g豆柏，加入粉碎机粉碎，过200目筛，将过筛后的豆柏粉加入1.2mL去离子水中，用质量浓度为5%氢氧化钠溶液调节pH至8，加入离心机，以5000r/min离心2h，取上清液，用质量浓度为5%氯化氢溶液调节上清液pH至4.5，静置20min，加入离心机，以5000r/min离心2h，取沉淀，将沉淀加入1.5L去离子水中，搅拌至完全溶解，将溶液置入冷冻干燥箱中干燥5h，得大豆分离蛋白；称取3.3g亚硫酸氢钠，加入575mL去离子水中，加热至30°C，加入83g上述大豆分离蛋白，保持温度0.5h，冷却至室温，得预处理大豆蛋白溶液;称取2.2kg质量浓度为37%甲醛溶液加入三口烧瓶中，用质量浓度为25%氢氧化钠溶液调节pH至8.0，加入33g聚乙稀醇和51.5g三聚氰胺，以300r/min搅拌加热至40°C，加入830g尿素和上述预处理大豆蛋白溶液，继续升温至600C，反应20min，加入330g尿素和172g三聚氰胺，在90°C下，反应Ih，用质量分数为30%甲酸溶液调节pH至5.5，以200r/min搅拌至粘度为35Pa.s，降温至82°C，用质量浓度为25%氢氧化钠溶液调节pH至8.0，加入62g三聚氰胺和45g氧化淀粉，保持温度20min，降温至40°C出料，得改性脲醛树脂胶黏剂;将杨木单板置于80°C干燥箱中干燥至含水率为6%，将上述改性脲醛树脂胶黏剂涂抹在单板表面，涂胶量为400g/m2，组成5层板坯，在1.0MPa压力下预压40min，将板坯放入130 °C热压机中，在1.2MPa下，热压2h，得改性脲醛树脂胶合板。
[0011]本发明的应用方法是:将本发明制备的改性脲醛树脂胶合板切割成型，贴附在墙壁上制作成衣橱，在相对湿度为70%下，I年后，胶合板表面无明显变化，甲醛释放量1.5mg/L0
[0012]实例2
称取250g豆柏，加入粉碎机粉碎，过200目筛，将过筛后的豆柏粉加入1.3mL去离子水中，用质量浓度为5%氢氧化钠溶液调节pH至8.5，加入离心机，以5500r/min离心2.5h，取上清液，用质量浓度为5%氯化氢溶液调节上清液pH至4.6，静置25min，加入离心机，以5500r/min离心2.5h，取沉淀，将沉淀加入1.8L去离子水中，搅拌至完全溶解，将溶液置入冷冻干燥箱中干燥5.5h，得大豆分离蛋白；称取3.3g亚硫酸氢钠，加入578mL去离子水中，加热至31°C，加入83.5g上述大豆分离蛋白，保持温度0.8h，冷却至室温，得预处理大豆蛋白溶液;称取2.3kg质量浓度为37%甲醛溶液加入三口烧瓶中，用质量浓度为25%氢氧化钠溶液调节pH至8.2，加入34g聚乙烯醇和52g三聚氰胺，以350r/min搅拌加热至41 °C，加入831g尿素和上述预处理大豆蛋白溶液，继续升温至61°C，反应22min，加入332g尿素和174g三聚氰胺，在910C下，反应1.5h，用质量分数为30%甲酸溶液调节pH至5.8，以250r/min搅拌至粘度为38Pa.s，降温至83°C，用质量浓度为25%氢氧化钠溶液调节pH至8.2，加入63g三聚氰胺和46g氧化淀粉，保持温度22min，降温至42°C出料，得改性脲醛树脂胶黏剂;将杨木单板置于82°C干燥箱中干燥至含水率为7%，将上述改性脲醛树脂胶黏剂涂抹在单板表面，涂胶量为400g/m2，组成5层板坯，在1.1MPa压力下预压45min，将板坯放入132 °C热压机中，在1.3MPa下，热压
2.5h，得改性脲醛树脂胶合板。
[0013]本发明的应用方法是:将本发明制备的改性脲醛树脂胶合板切割成型，贴附在墙壁上制作成衣橱，在相对湿度为75%下，1.5年后，胶合板表面无明显变化，甲醛释放量1.2mg/L。
[0014]实例3 称取300g豆柏，加入粉碎机粉碎，过200目筛，将过筛后的豆柏粉加入1.5mL去离子水中，用质量浓度为5%氢氧化钠溶液调节pH至9，加入离心机，以6000r/min离心3h，取上清液，用质量浓度为5%氯化氢溶液调节上清液pH至4.8，静置30min，加入离心机，以6000r/min离心3h，取沉淀，将沉淀加入2.0L去离子水中，搅拌至完全溶解，将溶液置入冷冻干燥箱中干燥6h，得大豆分离蛋白；称取3.4g亚硫酸氢钠，加入580mL去离子水中，加热至32 °C，加入84g上述大豆分离蛋白，保持温度1.0h，冷却至室温，得预处理大豆蛋白溶液;称取2.5kg质量浓度为37%甲醛溶液加入三口烧瓶中，用质量浓度为25%氢氧化钠溶液调节pH至8.5，加入35g聚乙稀醇和52.5g三聚氰胺，以400r/min搅拌加热至42°C，加入833g尿素和上述预处理大豆蛋白溶液，继续升温至62°C，反应25min，加入335g尿素和175g三聚氰胺，在92°C下，反应2h，用质量分数为30%甲酸溶液调节pH至6.0，以300r/min搅拌至粘度为40Pa.s，降温至85°C，用质量浓度为25%氢氧化钠溶液调节pH至8.5，加入64g三聚氰胺和47g氧化淀粉，保持温度25min，降温至45°C出料，得改性脲醛树脂胶黏剂;将杨木单板置于85°C干燥箱中干燥至含水率为8%，将上述改性脲醛树脂胶黏剂涂抹在单板表面，涂胶量为400g/m2，组成5层板坯，在1.2MPa压力下预压50min，将板坯放入135 °C热压机中，在1.5MPa下，热压3h，得改性脲醛树脂胶合板。
[0015]本发明的应用方法是:将本发明制备的改性脲醛树脂胶合板切割成型，贴附在墙壁上制作成衣橱，在相对湿度为80%下，2年后，胶合板表面无明显变化，甲醛释放量1.0mg/L0
【主权项】
1.一种改性脲醛树脂胶合板制备方法，其特征在于具体制备步骤为: (1)称取200?300g豆柏，加入粉碎机粉碎，过200目筛，将过筛后的豆柏粉加入1.2?1.5mL去离子水中，用质量浓度为5%氢氧化钠溶液调节pH至8?9，加入离心机，以5000?6000r/min离心2?3h，取上清液，用质量浓度为5%氯化氢溶液调节上清液pH至4.5-4.8，静置20~30min，加入离心机，以5000?6000r/min离心2?3h，取沉淀，将沉淀加入1.5~2.0L去离子水中，搅拌至完全溶解，将溶液置入冷冻干燥箱中干燥5?6h，得大豆分离蛋白； (2)称取3.3-3.4g亚硫酸氢钠，加入575?580mL去离子水中，加热至30?32°C，加入83?84g上述大豆分离蛋白，保持温度0.5-1.0h,冷却至室温，得预处理大豆蛋白溶液； (3)称取2.2?2.5kg质量浓度为37%甲醛溶液加入三口烧瓶中，用质量浓度为25%氢氧化钠溶液调节pH至8.0-8.5,加入33?35g聚乙烯醇和51.5-52.5g三聚氰胺，以300?400r/min搅拌加热至40?42°C，加入830?833g尿素和上述预处理大豆蛋白溶液，继续升温至60?62°C，反应20?25min，加入330~335g尿素和172?175g三聚氰胺，在90?92°C下，反应I?2h，用质量分数为30%甲酸溶液调节pH至5.5?6.0，以200?300r/min搅拌至粘度为35?40Pa.s，降温至82?85°C，用质量浓度为25%氢氧化钠溶液调节pH至8.0-8.5,加入62?64g三聚氰胺和45?47g氧化淀粉，保持温度20?25min，降温至40?45°C出料，得改性脲醛树脂胶黏剂； (4)将杨木单板置于80?85°C干燥箱中干燥至含水率为6~8%，将上述改性脲醛树脂胶黏剂涂抹在单板表面，涂胶量为400g/m2，组成5层板坯，在1.0?1.2MPa压力下预压40?50min，将板坯放入130?135°C热压机中，在1.2?1.5MPa下，热压2?3h，得改性脲醛树脂胶合板。
【文档编号】B32B37/10GK106078947SQ201610469785
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月26日
【发明人】周荣, 王龙
【申请人】周荣