專利名稱：三聚氰胺-尿素-甲醛共縮聚樹脂木材膠粘劑及制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種三聚氰胺-尿素-甲醛共縮聚樹脂(MUF)木材膠粘劑及制備方法，屬木材加工中人造板生產技術領域。

背景技術：
酚醛樹脂(PF)、脲醛樹脂(UF)和三聚氰胺甲醛樹脂(MF)是人造板生產最重要的膠粘劑，其中酚醛樹脂主要用于結構人造板和室外型人造板的生產，酚醛樹脂雖然具有一系列優(yōu)點，但其固化速率低，同時成本高，脲醛樹脂具有固化速度快和制造使用成本低等顯著優(yōu)點，但存在易水解和甲醛釋放等缺陷，而三聚氰胺甲醛樹脂雖然固化速度快同時具有良好的耐水性能，但膠層易脆且成本較高。改進上述傳統(tǒng)甲醛樹脂的性能并開發(fā)滿足新型產品需求的木材膠粘劑是市場的迫切需要，共縮聚是當前最有效的途徑之一。
目前，大量文獻報道了通過添加少量三聚氰胺以改進脲醛樹脂性能的UMF共縮聚樹脂，其中三聚氰胺用量通?？刂圃谀蛩嘏c三聚氰胺總量的35％以下。利用三聚氰胺的高反應活性以及其化學結構的穩(wěn)定性，低摩爾比脲醛樹脂的強度性能明顯改善，其甲醛釋放量也能得到有效控制。
UMF共縮聚樹脂本質上只能用于室內膠合制品以及非結構領域，開發(fā)高性能MUF樹脂，生產室外及惡劣環(huán)境下使用的膠合制品是市場的迫切需求，特別是木結構建筑構件的生產，UMF共縮聚樹脂無法滿足其性能要求，而傳統(tǒng)的酚醛類樹脂存在固化速度慢且生產成本高的缺陷。三聚氰胺-尿素-甲醛共縮聚樹脂(MUF)被認為是最有發(fā)展前景的高性能樹脂之一，但MUF制造和使用過程中存在貯存穩(wěn)定性差和制造成本高等缺陷，同時，如何有效提高共縮聚也是技術的關鍵所在。
專利申請“穩(wěn)定的三聚氰胺脲甲醛液體樹脂”(公開號CN 1527853A)公開了一種制造穩(wěn)定的三聚氰胺脲甲醛液體樹脂的制造方法，其中甲醛分次加入而尿素、三聚氰胺一次加入，同時反應初期尿素與甲醛的摩爾比控制在1.5-2.9之間； 文獻“MUF共縮合樹脂的研制”報道了一種MUF共縮聚樹脂合成原理，其中甲醛可一次加入，也可分次加入，但尿素和三聚氰胺一次加入。
目前，UMF共縮聚樹脂通常以脲醛樹脂初聚物為合成起點，即首先合成脲醛樹脂，然后再在此基礎上合成共縮聚樹脂，這樣的合成路線妨礙了三聚氰胺、尿素、甲醛之間的共縮聚并對樹脂的穩(wěn)定性能等產生消極影響。需要特別指出的是，在上述合成路線下，隨著三聚氰胺用量的增加，樹脂的穩(wěn)定性逐漸下降，因此，該合成路線限制了三聚氰胺的用量，因此，樹脂性能也受到限制。
經文獻檢索，未見與本發(fā)明相同的公開報道。
參考文獻
1.杜官本等。尿素-三聚氰胺-甲醛共縮聚樹脂應用進展。林產工業(yè)，2002，29(4)13~18
2.鐘建榮。MUF共縮合樹脂的研制。粘接。2006，27(3)25~26。
3.CN 1527853A。穩(wěn)定的三聚氰胺脲甲醛液體樹脂。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術之不足，而提供一種合成的MUF共縮聚樹脂貯存穩(wěn)定、性能優(yōu)異，優(yōu)化合成路線，工藝易控制的三聚氰胺-尿素-甲醛共縮聚樹脂(MUF)木材膠粘劑及制備方法。
本發(fā)明在現(xiàn)有技術的基礎上改進而成。本方法所用的設備為常規(guī)設備。
本發(fā)明的三聚氰胺-尿素-甲醛共縮聚樹脂木材膠粘劑，由三聚氰胺、尿素、甲醛共縮聚而成，其中三聚氰胺的量占尿素和三聚氰胺量總合的40％以上，外觀為無色或乳白色液體，固含量為50-65％，pH為8.0-11.0，儲存期7天以上。
本發(fā)明的三聚氰胺-尿素-甲醛共縮聚樹脂木材膠粘劑，其制備方法如下 a.反應開始階段一次加入計量的甲醛，調整pH值在9.0-9.5之間；攪拌下加入第一次尿素和第一次三聚氰胺，控制甲醛與尿素的摩爾比F/U在2.9以上，甲醛與尿素、三聚氰胺的摩爾比F/(U+M)在2.7-3.3之間；反應10-30分鐘后逐漸升溫到90～99℃； b.在90～99℃條件下保溫反應20-60分鐘后，調整pH值在4.5-7.5之間，保溫反應30-120分鐘； c.調整pH值在8.5-9.5之間，控制溫度在85～95℃條件下，加入第二次三聚氰胺，控制甲醛與尿素、三聚氰胺的摩爾比F/(U+M)在2.1-2.7之間，保溫反應至水數(shù)2-5； d維持pH值在8.5-9.5之間，降低體系溫度在55～75℃之間，加入第二次尿素；控制甲醛與尿素、三聚氰胺的摩爾比F/(U+M)在1.5-2.1之間； e.繼續(xù)反應20-50分鐘后自然冷卻，得到三聚氰胺-尿素-甲醛共縮聚樹脂木材膠粘劑。
本發(fā)明所合成的三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)共縮聚樹脂貯存穩(wěn)定、性能優(yōu)異，主要用于人造板特別是具有較高防潮性能要求的人造板及膠合木等生產，也可用于浸漬紙生產。

具體實施例方式 實施例1 該膠粘劑由三聚氰胺、尿素、甲醛共縮聚而成，其中 a.取甲醛2.9摩爾，調整pH值在9.0，攪拌下分次加入第一次尿素1摩爾和第一次三聚氰胺0.05摩爾，反應10分鐘后升溫到90℃； b.在90℃條件下保溫反應60分鐘后，調整pH值在7.5，保溫反應120分鐘； c.調整pH值在8.5，控制溫度在85℃條件下，加入第二次三聚氰胺0.35摩爾，保溫反應至水數(shù)5； d.維持pH值在8.5，降低體系溫度在55℃，加入第二次尿素0.2摩爾； e.繼續(xù)反應50分鐘后自然冷卻，得到三聚氰胺-尿素-甲醛共縮聚樹脂木材膠粘劑。
實施例2 該膠粘劑由三聚氰胺、尿素、甲醛共縮聚而成，其中 a.取甲醛3.3摩爾，調整pH值在9.2，攪拌下分次加入第一次尿素1.04摩爾和第一次三聚氰胺0.06摩爾，反應20分鐘后升溫到94℃； b.在94℃條件下保溫反應40分鐘后，調整pH值在4.5，保溫反應60分鐘； c.調整pH值在9.0，控制溫度在90℃條件下，加入第二次三聚氰胺0.40摩爾，保溫反應至水數(shù)2； d.維持pH值在9.0，降低體系溫度在65℃，加入第二次尿素0.2摩爾； e.繼續(xù)反應35分鐘后自然冷卻，得到三聚氰胺-尿素-甲醛共縮聚樹脂木材膠粘劑。
實施例3 該膠粘劑由三聚氰胺、尿素、甲醛共縮聚而成，其中 a.取甲醛3.3摩爾，調整pH值在9.5，攪拌下分次加入第一次尿素1.04摩爾和第一次三聚氰胺0.06摩爾，反應30分鐘后升溫到99℃； b.在99℃條件下保溫反應20分鐘后，調整pH值在5.5，保溫反應30分鐘； c.調整pH值在9.5，控制溫度在95℃條件下，加入第二次三聚氰胺0.40摩爾，保溫反應至水數(shù)4； d.維持pH值在9.5，降低體系溫度在75℃之間，加入第二次尿素0.2摩爾； e.繼續(xù)反應20分鐘后自然冷卻，得到三聚氰胺-尿素-甲醛共縮聚樹脂木材膠粘劑。
權利要求
1、一種三聚氰胺-尿素-甲醛共縮聚樹脂木材膠粘劑，由三聚氰胺、尿素、甲醛共縮聚而成，其特征在于該膠粘劑中三聚氰胺的量占尿素和三聚氰胺量總合的40％以上，外觀為無色或乳白色液體，固含量為50-65％，pH為8.0-11.0，儲存期7天以上。
2、權利要求1所述木材膠粘劑的制備方法，其特征在于制備方法如下
a.反應開始階段一次加入計量的甲醛，調整pH值在9.0-9.5之間；攪拌下加入第一次尿素和第一次三聚氰胺，控制甲醛與尿素的摩爾比F/U在2.9以上，甲醛與尿素、三聚氰胺的摩爾比F/(U+M)在2.7-3.3之間；反應10-30分鐘后逐漸升溫到90～99℃；
b.在90～99℃條件下保溫反應20-60分鐘后，調整pH值在4.5-7.5之間，保溫反應30-120分鐘；
c.調整pH值在8.5-9.5之間，控制溫度在85～95℃條件下，加入第二次三聚氰胺，控制甲醛與尿素、三聚氰胺的摩爾比F/(U+M)在2.1-2.7之間，保溫反應至水數(shù)2-5；
d維持pH值在8.5-9.5之間，降低體系溫度在55～75℃之間，加入第二次尿素；控制甲醛與尿素、三聚氰胺的摩爾比F/(U+M)在1.5-2.1之間；
e.繼續(xù)反應20-50分鐘后自然冷卻，得到三聚氰胺-尿素-甲醛共縮聚樹脂木材膠粘劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種三聚氰胺-尿素-甲醛共縮聚樹脂(MUF)木材膠粘劑及制備方法，屬木材加工生產技術領域。該膠粘劑由三聚氰胺(M)、尿素(U)、甲醛(F)共縮聚而成，其主要特征在于甲醛一次加入而尿素和三聚氰胺分次加入，而且三聚氰胺用量占尿素與三聚氰胺用量總合的40％以上，其中甲醛于反應開始階段一次加入，第一次尿素與第一次三聚氰胺于反應初期加入；加入第一次尿素后，甲醛與尿素的摩爾比控制在2.9以上；第二次三聚氰胺于反應中期加入；第二次尿素于反應后期加入。本發(fā)明的三聚氰胺-尿素-甲醛共縮聚樹脂木材膠粘劑具有穩(wěn)定性好、性能優(yōu)異等優(yōu)點，用于人造板特別是高性能人造板及膠合木等生產，也可用于浸漬紙生產。
文檔編號C09J161/20GK101302412SQ20081005852
公開日2008年11月12日 申請日期2008年6月13日 優(yōu)先權日2008年6月13日
發(fā)明者杜官本, 洪 雷 申請人:西南林學院