超低甲醛釋放脲醛樹脂制造技術及應用
成果概況
成果類別: | 應用技術 | 體現形式: | 新技術 | 課題來源: | 地方計劃 |
起止時間: | 2012.01 至2014.12 | 研究形式: | 獨立研究 | 所處階段: | 成熟應用階段 |
成果屬性: | 原始性創新 |
成果簡介
①北華大學承擔的吉林省科技發展計劃項目“超低甲醛釋放脲醛樹脂制造技術及應用”(任務書編號:20120340),依托吉林省木質材料科學與工程重點實驗室,2012.1立項,吉林辰龍生物質材料有限責任公司作為參加單位協作實施,該公司為項目提供生產性試驗實施基地。通過重點實驗室和項目中試實施基地相結合,實現產業化生產。脲醛樹脂是木材工業最常用的膠黏劑,但是脲醛樹脂也有其先天不足的缺陷,當熱壓時釋放出大量的刺激性氣體——游離甲醛,嚴重危害工人的身心健康,在此背景下提出 本課題,即在經濟高效,不影響膠合強度的前提下解決這一問題。
②技術原理:脲醛樹脂的合成主要分為兩個階段,第一階段是加成反應,即在中性或堿性介質(pH=7-8)中尿素與甲醛進行羥甲基化階段。第二階段為縮聚反應,在弱酸性條件下(pH=4-6),多種羥甲基脲之間進行縮合生成親水性樹脂,其次樹脂的合成有兩條工藝路線:弱堿—弱酸—弱堿工藝路線及強酸—弱酸—弱堿工藝。我們提出的解決技術方案:在現有的脲醛樹脂生產成本10%范圍內,優化出一種超低甲醛釋放的脲醛樹脂配方與合成工藝;產品具有良好的預壓性(預壓時間≤60min)等工藝性能;涂膠量280mg/m2條件下,七層楊木膠合板甲醛釋放量≤0.3mg/L,的前提下,濕膠合強度≥0.7MPa。通過該方案能在不增加膠黏劑成本的前提下,解決了脲醛樹脂膠合板甲醛釋放量與膠合強度互為矛盾的關鍵技術問題。
③項目在低毒性/低摩爾比膠合板用脲醛樹脂膠的合成、工藝及甲醛釋放量和貯存期方面有創新:
1)采用不脫水、甲醛二次投料新工藝,突破了較低的固體含量(52.9%)條件下,脲醛樹脂游離甲醛0.03%;
2)研發出一種新型復合固化劑,使低摩爾比(F/U=0.96)脲醛樹脂,滿足了室溫預壓40分鐘成型,適用期≥6h、固化時間≤60s正常的膠合板生產工藝條件。
根據國家權威機構的檢測報告、查新報告和專家鑒定意見得出一致的結論:采用該技術實現了甲醛釋放量達到E0級標準的同時,膠合板的膠合強度符合國家標準要求,項目在脲醛樹脂合成工藝方面的研究達到國內先進水平。
④項目開發及生產出E1級脲醛樹脂膠,物理力學性能按照GB/T9846-2004的規定的要求。在膠合板生產線上解決了樹脂膠的預壓性能,從而連續生產出E1級膠合板,其甲醛釋放量穩定在0.8mg/L( E1級的標準甲醛釋放量在1.5mg/L以下)。隨后,該E1級脲醛樹脂與三聚氰胺樹脂共混生產出地熱級實木復合地板(三層或多層的復合地板),其中100Kg的混合膠三聚氰胺用量為17Kg,低于常規的20Kg,其甲醛釋放量在0.8 mg/L以下(即E1級)該復合地板在沸水中煮4h,再置于60℃干燥箱中干燥20h,經過兩個循環之后,無任何剝離現象,達到美國耐水級的標準W.P.B( water proof board )。
項目在脲醛樹脂合成工藝方面的研究達到國內先進水平,甲醛釋放量可達到F★★★★或者美國CARBⅡ的標準要求。
⑤項目開發及生產出E1級脲醛樹脂膠,在多家膠合板生產線上投產成功。代表企業吉林佰山實業有限公司由我方提供的樹脂膠生產室外門大量出口美國,產品通過美國權威機構檢驗和認證,達到美國Ⅱ類膠。
存在問題:選擇好綠色環保的超低甲醛脲醛樹脂膠,還必須根據具體工廠的設備,采用的制板工藝,對樹脂膠作相應必要的修正,這樣才能一次性投產成功,使膠耗處于最低狀況連續穩定的進行生產。
⑥獲得國家、省科技獎勵
1)國家科技進步二等獎“超低甲醛釋放農林剩余物人造板制造關鍵技術與應用”,證書編號:2012-J-202-2-01-R01,2012年;
2)榮獲吉林省首屆發明專利獎“用樹皮粉改性酚醛樹脂為膠粘劑的秸稈刨花板及其制備方法”,2014年。
應用前景
主要應用行業: | 制造業 | 知識產權形式: | 其他 |
應用狀態: | 產業化應用 | 擬轉化方式: |
單位概況
完成單位: | 北華大學 | ||
單位地址: | 吉林省吉林市華山路3999號 | ||
單位電話: | 0432-64608396;64640252 |
聯系方式
聯系人: | 牛佳牧 | 聯系人電話: | 0432-64608072 | 聯系人Email: | jlniujiamu@163.com |





