生物基無醛膠黏劑在膠合板中的技術應用案例檢視原始碼討論檢視歷史
生物基無醛膠黏劑在膠合板中的技術應用案例由於脲醛樹脂合成反應原料甲醛和尿素的不可再生性以及膠接人造板甲醛釋放問題,尋找各種可再生的替代資源成為研究熱點,研究開發性能優良的無甲醛環保膠黏劑是解決人造板甲醛問題的根本途徑。
一、應用場景
由於脲醛樹脂合成反應原料甲醛和尿素的不可再生性以及膠接人造板甲醛釋放問題,尋找各種可再生的替代資源成為研究熱點,研究開發性能優良的無甲醛環保膠黏劑是解決人造板甲醛問題的根本途徑。目前無醛膠黏劑的研發主要集中在兩類膠種:異氰酸酯膠黏劑和生物基膠黏劑。國內外研究較多的是大豆蛋白膠黏劑,但其普遍存在膠合強度低、耐水性差、耐腐性差、黏度高等問題,在應用上受到一定限制。大豆蛋白膠黏劑的改性技術工藝也較為複雜,往往還需要加入甲醛系熱固性樹脂作為交聯劑,再次造成了甲醛污染。異氰酸酯作為一類無醛膠黏劑具有反應性強、固化快、耐水性好等優點;但成本較高、熱壓時易粘板、容易造成單板透膠等問題限制了它的應用,且異氰酸酯[1]一般不直接用於膠合板的製造。
本技術案例於2019年應用於東營正和木業有限公司,地點在山東省東營市廣饒縣,環境條件為:溫度20-25℃,相對濕度50%-55%,此案例主要用於單板類環保型無醛人造板的膠接製造。
二、主要解決的問題
本技術案例主要解決生物基膠黏劑膠接的人造板膠合強度較低、耐水性、耐腐性普遍不高的問題。
三、技術要點
(1)將木本植物加工剩餘物削片,經稀酸預處理後,熱解生成固、液、氣三相產物,將氣相產物冷凝並和液相產物收集在一起,得到粗生物油;將粗生物油進行精製,得到生物油。
(2)在50-60℃下將植物油與過氧酸在溶劑中反應2-3h生成環氧化植物油;將環氧化植物油與醇、去離子水[2]及催化劑在沸騰下反應1-2小時,將產物用弱鹼性物質中和後得到植物多元醇。
(3)將生物油和植物多元醇混合,攪拌加熱,升溫至110-120℃,減壓脫水1.5-2h,同時通入氮氣保護,待溫度降至65-70℃時,停止通氮氣並恢復大氣壓力;
(4)加入催化促進劑,然後在0.5-1h內逐漸加入異氰酸酯,在65-70℃下攪拌反應3-4h,冷卻,即得到生物基無醛膠黏劑。
(5)此膠黏劑應用時,椴木單板含水率在15%左右,塗膠量200-250g/m2,熱壓溫度135-145℃,三層膠合板熱壓時間4-4.5min,熱壓後板材進行熱堆積使其固化完全。
四、應用成效
本技術採用的生物基無醛膠黏劑,具有如下應用成效:
(1)主要原料來自可再生資源,不添加甲醛等有害物質,膠接人造板無甲醛釋放,符合環保和可持續發展原則;
(2)生物油中豐富的醇羥基與酚羥基可與異氰酸酯反應製備生物基聚氨酯。其中含有的剛性芳香苯環結構可提高生物基聚氨酯的力學強度及熱穩定性
(3)採用植物油改性製備的植物多元醇官能度較高,可擴鏈聚氨酯分子結構,增加固化膠層的交聯密度,其脂肪長碳鏈有助於提高膠黏劑的水解穩定性,可有效解決聚氨酯類膠黏劑耐水性普遍不高的問題;
(4)本產品具有適宜的黏度和貯存期,膠接膠合板可達到國標I類膠合板的要求。
五、適用範圍
本技術可用於單板類人造板的膠接製造,無特殊的區域範圍限制。
參考文獻
- ↑ 三分鐘讓你看懂異氰酸酯 ,搜狐,2016-07-11
- ↑ 實驗室去離子水和蒸餾水的區別,你知道嗎? ,搜狐,2022-09-30