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超低甲醛释放脲醛树脂制造技术及应用
成果概况
成果类别: 应用技术 体现形式: 新技术 课题来源: 地方计划
起止时间: 2012.01 至2014.12 研究形式: 独立研究 所处阶段: 成熟应用阶段
成果属性: 原始性创新            
成果简介
     ①北华大学承担的吉林省科技发展计划项目“超低甲醛释放脲醛树脂制造技术及应用”(任务书编号:20120340),依托吉林省木质材料科学与工程重点实验室,2012.1立项,吉林辰龙生物质材料有限责任公司作为参加单位协作实施,该公司为项目提供生产性试验实施基地。通过重点实验室和项目中试实施基地相结合,实现产业化生产。脲醛树脂是木材工业最常用的胶黏剂,但是脲醛树脂也有其先天不足的缺陷,当热压时释放出大量的刺激性气体——游离甲醛,严重危害工人的身心健康,在此背景下提出 本课题,即在经济高效,不影响胶合强度的前提下解决这一问题。 ②技术原理:脲醛树脂的合成主要分为两个阶段,第一阶段是加成反应,即在中性或碱性介质(pH=7-8)中尿素与甲醛进行羟甲基化阶段。第二阶段为缩聚反应,在弱酸性条件下(pH=4-6),多种羟甲基脲之间进行缩合生成亲水性树脂,其次树脂的合成有两条工艺路线:弱碱—弱酸—弱碱工艺路线及强酸—弱酸—弱碱工艺。我们提出的解决技术方案:在现有的脲醛树脂生产成本10%范围内,优化出一种超低甲醛释放的脲醛树脂配方与合成工艺;产品具有良好的预压性(预压时间≤60min)等工艺性能;涂胶量280mg/m2条件下,七层杨木胶合板甲醛释放量≤0.3mg/L,的前提下,湿胶合强度≥0.7MPa。通过该方案能在不增加胶黏剂成本的前提下,解决了脲醛树脂胶合板甲醛释放量与胶合强度互为矛盾的关键技术问题。 ③项目在低毒性/低摩尔比胶合板用脲醛树脂胶的合成、工艺及甲醛释放量和贮存期方面有创新: 1)采用不脱水、甲醛二次投料新工艺,突破了较低的固体含量(52.9%)条件下,脲醛树脂游离甲醛0.03%; 2)研发出一种新型复合固化剂,使低摩尔比(F/U=0.96)脲醛树脂,满足了室温预压40分钟成型,适用期≥6h、固化时间≤60s正常的胶合板生产工艺条件。 根据国家权威机构的检测报告、查新报告和专家鉴定意见得出一致的结论:采用该技术实现了甲醛释放量达到E0级标准的同时,胶合板的胶合强度符合国家标准要求,项目在脲醛树脂合成工艺方面的研究达到国内先进水平。 ④项目开发及生产出E1级脲醛树脂胶,物理力学性能按照GB/T9846-2004的规定的要求。在胶合板生产线上解决了树脂胶的预压性能,从而连续生产出E1级胶合板,其甲醛释放量稳定在0.8mg/L( E1级的标准甲醛释放量在1.5mg/L以下)。随后,该E1级脲醛树脂与三聚氰胺树脂共混生产出地热级实木复合地板(三层或多层的复合地板),其中100Kg的混合胶三聚氰胺用量为17Kg,低于常规的20Kg,其甲醛释放量在0.8 mg/L以下(即E1级)该复合地板在沸水中煮4h,再置于60℃干燥箱中干燥20h,经过两个循环之后,无任何剥离现象,达到美国耐水级的标准W.P.B( water proof board )。 项目在脲醛树脂合成工艺方面的研究达到国内先进水平,甲醛释放量可达到F★★★★或者美国CARBⅡ的标准要求。 ⑤项目开发及生产出E1级脲醛树脂胶,在多家胶合板生产线上投产成功。代表企业吉林佰山实业有限公司由我方提供的树脂胶生产室外门大量出口美国,产品通过美国权威机构检验和认证,达到美国Ⅱ类胶。 存在问题:选择好绿色环保的超低甲醛脲醛树脂胶,还必须根据具体工厂的设备,采用的制板工艺,对树脂胶作相应必要的修正,这样才能一次性投产成功,使胶耗处于最低状况连续稳定的进行生产。 ⑥获得国家、省科技奖励 1)国家科技进步二等奖“超低甲醛释放农林剩余物人造板制造关键技术与应用”,证书编号:2012-J-202-2-01-R01,2012年; 2)荣获吉林省首届发明专利奖“用树皮粉改性酚醛树脂为胶粘剂的秸秆刨花板及其制备方法”,2014年。
应用前景
主要应用行业: 制造业 知识产权形式: 其他
应用状态: 产业化应用 拟转化方式:
单位概况
完成单位: 北华大学
单位地址: 吉林省吉林市华山路3999号
单位电话: 0432-64608396;64640252      
联系方式
联系人: 牛佳牧 联系人电话: 0432-64608072 联系人Email: jlniujiamu@163.com
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