异氰酸酯改性三聚氰胺低甲含量浸渍树脂的制备方法及应用于浸渍胶膜纸

专利类型 发明公开 法律事件 公开; 实质审查;
专利有效性 实质审查 当前状态 实质审查
申请号 CN202211673383.X 申请日 2022-12-26
公开(公告)号 CN115819701A 公开(公告)日 2023-03-21
申请人 大亚人造板集团有限公司; 大亚人造板集团有限公司强化地板分公司; 申请人类型 企业
发明人 张逸翔; 贡建; 马龙; 徐昌浩; 第一发明人 张逸翔
权利人 大亚人造板集团有限公司,大亚人造板集团有限公司强化地板分公司 权利人类型 企业
当前权利人 大亚人造板集团有限公司,大亚人造板集团有限公司强化地板分公司 当前权利人类型 企业
省份 当前专利权人所在省份:江苏省 城市 当前专利权人所在城市:江苏省镇江市
具体地址 当前专利权人所在详细地址:江苏省镇江市丹阳市丹阳开发区大亚南路北侧 邮编 当前专利权人邮编:212310
主IPC国际分类 C08G12/42 所有IPC国际分类 C08G12/42C08G12/32C09J161/32C09J7/21
专利引用数量 0 专利被引用数量 0
专利权利要求数量 10 专利文献类型 A
专利代理机构 南京经纬专利商标代理有限公司 专利代理人 叶连生;
摘要 本 发明 属于胶粘剂材料技术领域,涉及一种异氰酸酯改性三聚氰胺低甲 醛 含量浸渍 树脂 的制备方法,包括:反应釜内投入甲醛 水 溶液,加热至40℃,调整pH值至8.5左右;加入三聚氰胺, 混合液 呈酸性,甲醛与三聚氰胺的摩尔比为1.2~1.8;升温至不超过95℃,待反应澄清;返清后10~15min,加入异氰酸酯,反应1.5~2.5h;降温至50℃,缓慢加入甲醇, 草酸 溶液调节pH为5.0~5.5,至产生 浊点 终止反应,调节pH至7.5~8.0,出料。本发明还将所制得的低游离甲醛含量的三聚氰甲醛树脂应用于低醛浸渍胶膜纸的制造。异氰酸酯具有比三聚氰胺更柔顺的链段结构,使浸渍胶膜纸脆性降低,提高柔韧性和树脂胶层的高温流动性,压贴可快速 固化 ,表面花纹清晰, 甲醛释放量 0.4~1.0mg/L。
权利要求

1.一种异氰酸酯改性三聚氰胺低甲含量浸渍树脂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
A.反应釜内投入甲醛溶液,加热至40℃,用氢化钠溶液调整pH值至8.5左右;
B.一次性加入三聚氰胺至反应釜中,此时混合液呈酸性,甲醛与三聚氰胺的摩尔比为
1.2~1.8;
C.缓慢升温至不超过95℃,待三聚氰胺完全溶解,反应液开始澄清;
D.反应溶液澄清后10~15min,加入异氰酸酯,反应1.5~2.5h;
E.反应温度降至50℃,缓慢加入甲醇,同时使用草酸溶液调节反应体系的pH值为5.0~
5.5,继续反应至产生浊点,终止反应,立刻使用氢氧化钠调节体系值为7.5~8.0,出料;
参加反应的各种物料中,三聚氰胺重量占树脂总重量的15~25%,三聚氰胺与甲醛的摩尔比F/M为1.20~1.28,异氰酸酯添加量占树脂总重量的10~26%。
2.根据权利要求1所述的异氰酸酯改性三聚氰胺低甲醛含量浸渍树脂的制备方法,其特征在于:步骤A中所述甲醛水溶液的浓度为37wt.%。
3.根据权利要求1所述的异氰酸酯改性三聚氰胺低甲醛含量浸渍树脂的制备方法,其特征在于:步骤B中所述三聚氰胺占树脂总重量的20%。
4.根据权利要求1所述的异氰酸酯改性三聚氰胺低甲醛含量浸渍树脂的制备方法,其特征在于:步骤C中升温使溶液澄清时间控制在25~30min以内。
5.根据权利要求1所述的异氰酸酯改性三聚氰胺低甲醛含量浸渍树脂的制备方法,其特征在于:步骤D中所述异氰酸酯占树脂总重量的15~25%,其纯度为99.43%,分解温度
260~330℃。
6.根据权利要求1所述的异氰酸酯改性三聚氰胺低甲醛含量浸渍树脂的制备方法,其特征在于:步骤E中所述甲醇添加量占树脂总重量的0.2~0.6%。
7.根据权利要求1‑6任一所述方法制备得到的异氰酸酯改性三聚氰胺低甲醛含量浸渍树脂。
8.根据权利要求7所述的异氰酸酯改性三聚氰胺低甲醛含量浸渍树脂,其特征在于:所述树脂的pH值8.0~8.5,黏度14~17秒(25℃,涂‑4杯),固含量55±1%,固化时间260~280秒,游离甲醛含量0.010~0.050%。
9.一种如权利要求7所述的异氰酸酯改性三聚氰胺低甲醛含量浸渍树脂的应用,其特征在于:将其应用于低醛浸渍胶膜纸的制造。
10.根据权利要求9所述的异氰酸酯改性三聚氰胺低甲醛含量浸渍树脂的应用,其特征在于,包括以下步骤:开卷上纸→调胶→筛选→一次浸胶→干燥→二次浸胶→干燥→裁切→干燥→堆垛入库,其中:所述调施胶步骤中,在辊筒施加低游离甲醛含量的三聚氰甲醛
2
树,一次浸胶上胶量为60~70g/m ,占原纸重量的31.2~37.5%,干燥温度90~160℃;二次
2
浸胶上胶量为70~80g/m ,占原纸重量的12.5~25.0%,添加量为树脂重量的0.2~0.3%,干燥温度90~170℃。

说明书全文

异氰酸酯改性三聚氰胺低甲含量浸渍树脂的制备方法及应

用于浸渍胶膜纸

技术领域

[0001] 本发明属于胶粘剂材料技术领域,涉及三聚氰胺树脂,尤其涉及一种异氰酸酯改性三聚氰胺低甲醛含量浸渍树脂的制备方法及应用于浸渍胶膜纸。

背景技术

[0002] 浸渍纸层压木质地板商品名为强化木地板,广泛用于家庭居室及公共场所的地面铺装。相对于实木地板、实木复合地板和竹地板而言,强化木地板具有表面耐磨、耐划痕、抗冲击、耐污染、耐腐蚀、耐老化性能好、尺寸稳定性好、节约资源、铺装方便、保养容易、款式丰富、性价比高等特点。
[0003] 强化木地板是由多层浸渍热固性树脂纸、铺装在刨花板、中密度纤维板、高密度纤维板等人造板基板表面,经热压而成。浸胶纸根据使用要求可分为三大类:耐磨纸、装饰纸和平衡纸。浸渍胶膜纸相比于其他表面装饰材料如:实木木皮、科技木、高压装饰板等来说,生产工艺简便、有机挥发物释放量少且表面性能较强。特别要指出的是,浸胶纸表面可绘制任意花纹图案,具有良好的装饰性,并且价格实惠。在浸渍树脂中添加不同的添加剂,能使浸胶纸具有优良的耐磨、耐污染耐高温和耐酸腐蚀等性能。经树脂浸渍过的胶膜纸提高了板材的环保性能,可以将板材内部释放的绝大部分甲醛封闭,减少空气中甲醛的散逸。
[0004] 浸渍用树脂一般为热固性树脂三聚氰胺树脂,是由三聚氰胺与甲醛在中性或碱性的条件下进行加成反应生成二羟甲基三聚氰胺、三羟甲基三聚氰胺、各种羟甲基三聚氰胺,放出缩合,生成次甲基联结结构或醚基联结结构的缩聚物。初期缩聚物在酸性介质中进一步缩聚,分子不断扩大,最后形成不溶不熔的树脂。该树脂的优点是固化后无色、透明、富有光泽、硬度高且具有良好的耐磨、耐热、耐水、耐冲击、耐化学药品污染等性能。然而,除了具有上述优势外,在生产中也会面临很多问题,比如说,固化后的三聚氰胺‑甲醛树脂脆性大导致浸渍纸易开裂、甲醛释放等问题。
[0005] 本发明旨在开发一种低游离甲醛含量的异氰酸酯改性三聚氰胺,并且将其应用于低甲醛释放高韧性浸渍胶膜纸的生产。生产出的浸渍胶膜纸脆性低易卷曲,配备MDI无醛基材生产出的地板表面具有良好的固化效果、优异的耐污染和耐香烟灼烧性能,具备更高的环保等级,按GB/T 17657—2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中4.60规定的“1m3气候箱法”甲醛释放量0.020~0.025mg/m3,达到国标GB/T 39600—2021《人造板及其制品甲醛释放量分级》中ENF级(≤0.025mg/m3)。

发明内容

[0006] 针对上述现有技术存在的问题,本发明的一个目的是提供一种异氰酸酯改性三聚氰胺低游离甲醛含量浸渍树脂的制备方法。
[0007] 为了实现上述目标,本发明按照如下技术方案实施。
[0008] 一种异氰酸酯改性三聚氰胺低甲醛含量浸渍树脂的制备方法,包括如下步骤:
[0009] A.反应釜内投入甲醛水溶液,加热至40℃,用氢化钠溶液调整pH值至8.5左右;
[0010] B.一次性加入三聚氰胺至反应釜中,此时混合液呈酸性,甲醛与三聚氰胺的摩尔比为1.2~1.8;
[0011] C.缓慢升温至不超过95℃,待三聚氰胺完全溶解,反应液开始澄清;
[0012] D.反应溶液澄清后10~15min,加入异氰酸酯,反应1.5~2.5h;
[0013] E.反应温度降至50℃,缓慢加入甲醇,同时使用草酸溶液调节反应体系的pH值为5.0~5.5,继续反应至产生浊点(滴一滴于水中后,产生白色絮状沉淀),终止反应,立刻使用氢氧化钠调节体系值为7.5~8.0,出料;
[0014] 参加反应的各种物料中,三聚氰胺重量占树脂总重量的15~25%,三聚氰胺与甲醛的摩尔比F/M为1.20~1.28,异氰酸酯添加量占树脂总重量的10~26%。
[0015] 本发明较优公开例中,步骤A中所述甲醛水溶液的浓度为37wt.%。
[0016] 本发明较优公开例中,步骤B中所述三聚氰胺占树脂总重量的20%。
[0017] 本发明较优公开例中,步骤C中升温使溶液澄清时间控制在25~30min以内。
[0018] 本发明较优公开例中,步骤D中所述异氰酸酯占树脂总重量的15~25%,其纯度为99.43%,分解温度260~330℃。
[0019] 本发明较优公开例中,步骤E中所述甲醇添加量占树脂总重量的0.2~0.6%。
[0020] 本发明所制得的异氰酸酯改性三聚氰胺低游离甲醛含量浸渍树脂,pH值为8.0~8.5,黏度14~17秒(25℃,涂‑4杯),固含量55±1%,固化时间260~280秒,游离甲醛含量
0.010~0.050%。
[0021] 本发明的另一个目的在于,将所制得的低游离甲醛含量的三聚氰甲醛树脂应用于低醛浸渍胶膜纸的制造工艺。
[0022] 低醛浸渍胶膜纸的制造工艺,包括以下步骤:开卷上纸→调胶→筛选→一次浸胶→干燥→二次浸胶→干燥→裁切→干燥→堆垛入库,其中:
[0023] 所述调施胶步骤中,在辊筒施加低游离甲醛含量的三聚氰甲醛树,一次浸胶上胶2
量为60~70g/m ,占原纸重量的31.2~37.5%,干燥温度90~160℃;二次浸胶上胶量为70
2
~80g/m ,占原纸重量的12.5~25.0%,添加量为树脂重量的0.2~0.3%,干燥温度90~
170℃。
[0024] 所制得的低醛浸渍胶膜纸克重220g~250g,挥发分5.0%~6.0%,预固化度30~45%,甲醛释放量0.4~1mg/L。
[0025] 有益效果
[0026] 本发明所公开的低游离甲醛含量三聚氰胺改性脲醛树脂的制备方法及应用于低醛浸渍胶膜纸的制造工艺,具有以下优点:
[0027] 1、树脂合成时,40℃的条件下加料,为三聚氰胺的溶解提供一定的溶解,增加溶解速度,有利于树脂体系变澄清;在40℃加料后,保持体系的弱酸性状态一段时间调节pH有利于三聚氰胺溶解可以得到透明更高的浸渍液;
[0028] 2、NaOH溶液的对MF反应体系PH值的调节灵敏且廉价,选用浓度较低的烧碱溶液催化MF的合成,甲醇使得羟甲基化和缩聚的反应活性小,溶解期的生成的多羟甲基三聚氰胺含量低,增加树脂储存过程中稳定性,延长胶水的使用期;
[0029] 3、异氰酸酯参与了MF树脂体系的反应,三聚氰胺羟甲基化的同时伴随着羟甲基与异氰酸酯之间的醚化反应,降低了MF体系中羟甲基与基间的缩聚程度,从而提高了树脂的稳定性能降低了游离甲醛的含量;
[0030] 4、异氰酸酯具有比三聚氰胺更柔顺的链段结构,可以使生产的浸渍胶膜纸脆性降低,提高浸渍胶膜纸的柔韧性;
[0031] 5、低游离甲醛含量三聚氰胺甲醛树脂,生产的浸渍胶膜纸,在保证固化速度和学性能基础上,提高树脂胶层的高温流动性,压贴可快速固化,表面花纹清晰,甲醛释放量0.4~1.0mg/L。

具体实施方式

[0032] 下面结合实施例对本发明进行详细说明,以使本领域技术人员更好地理解本发明,但本发明并不局限于以下实施例。
[0033] 实施例1
[0034] 1、低游离甲醛含量异氰酸酯改性三聚氰胺浸渍树脂的制备方法。
[0035] 制备过程如下:
[0036] A.反应釜内先投入浓度为37%的甲醛水溶液,用蒸汽加热物料至40℃,并用氢氧化钠溶液调整pH值至8.5左右,注意调碱速度要慢,精准;
[0037] B.一次性加入三聚氰胺至反应釜中,开启搅拌桨,此时混合液呈酸性,甲醛与三聚氰胺的摩尔比为1.2~1.6;
[0038] C.缓慢匀速升温至95℃,控制时间在50~60min,三聚氰胺开始溶解,直至反应液开始澄清;
[0039] D.反应溶液返清后10~15min,加入占树脂总重量的10~15%异氰酸酯,反应1.5h~2.5h,期间保持温度在90~95℃之间;
[0040] E.将反应温度降至50℃,缓慢加入占树脂总重量的0.2~0.6%甲醇,同时使用的草酸溶液调节反应体系的PH值为5.0~5.5,继续反应至产生浊点(滴一滴于水中后,产生白色絮状沉淀),终止反应,立刻使用氢氧化钠调节体系pH值为7.5~8.0,出料。
[0041] 2、低醛浸渍胶膜纸的制造工艺
[0042] 一种低醛浸渍胶膜纸的制造工艺,包括以下步骤:开卷上纸,调胶,筛选,一次浸胶,干燥,二次浸胶,干燥,裁切,干燥,裁切,包装,堆垛入库,其中:
[0043] 开卷上纸前,测量原纸克重偏差,有效花纹距离,印刷重影,确保纸张无破损等;
[0044] 原纸经牵引穿过涂辊,低游离甲醛含量异氰酸酯改性三聚氰胺浸渍树脂由真空通过管道输送至涂辊中,通过控制涂辊的间隙来调节上胶量;
[0045] 一次浸胶上胶量为25~30g/m2,通过固化剂调节浸渍液固化时间4min30s~5min,2
干燥温度90~160℃;二次浸胶上胶量为10~20g/m ,通过固化剂调节浸渍液固化时间
5min10s~5min40s,占原,干燥温度90~170℃。浸胶,干燥的胶纸裁切堆垛后,包装入库。
[0046] 以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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