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1、(10)申请公布号 CN 102952495 A (43)申请公布日 2013.03.06 CN 102952495 A *CN102952495A* (21)申请号 201210404277.1 (22)申请日 2012.10.22 C09J 11/08(2006.01) C09J 11/06(2006.01) C09J 11/04(2006.01) C09J 161/24(2006.01) (71)申请人 永港伟方 (北京) 科技股份有限公司 地址 100080 北京市海淀区海淀大街 38 号 银科大厦 716 (72)发明人 雷得定 蔡喜庆 刘波 (74)专利代理机构 北京科龙寰宇知识产。
2、权代理 有限责任公司 11139 代理人 孙皓晨 (54) 发明名称 一种人造板用尺寸稳定剂及其制备方法 (57) 摘要 本发明公开了一种用于人造板生产用的尺寸 稳定剂, 首先是通过改变醛类物质和胺类物质的 摩尔比、 优化反应工艺, 以增加羟甲基的含量, 这 些羟甲基可以与纤维素的羟基发生交联, 从而降 低纤维的吸水率, 其次是添加金属络合物到上述 产物中, 这些络合物可以与纤维素中的官能团发 生置换反应, 从而降低纤维素的吸水率, 添加该尺 寸稳定剂生产的 18 毫米厚的刨花板, 吸水厚度膨 胀率可以大幅降低。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 (19)中华人民共和。
3、国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 1/1 页 2 1. 一种人造板用尺寸稳定剂, 其特征在于, 含有以下重量份的组分 : 醛类 300-600 份、 胺类 100-200 份、 金属络合物 50-90 份。 2. 根据权利要求 1 所述的尺寸稳定剂, 其特征在于 : 所述醛选自甲醛、 乙醛、 丙醛、 乙二 醛、 丙二醛、 丁二醛、 戊二醛、 乙醛酸和多聚甲醛的任一种或两种以上的混合物。 3. 根据权利要求 1 所述的尺寸稳定剂, 其特征在于 : 所述胺类选自尿素、 氨水、 三聚氰 胺、 甲胺、 乙胺、 苯胺、 乙二胺、 二乙烯三胺、 三乙烯四胺和四乙烯。
4、五胺的任一种或两种以上 的混合物。 4. 根据权利要求 1 所述的尺寸稳定剂, 其特征在于 : 所述金属络合物选自银氨溶液、 铜 氨溶液、 钴氨溶液、 氯铂酸、 亚铁氰化钾络合物中的任一种或者两种以上混合物。 5. 一种制备如权利要求 1 所述的人造板用尺寸稳定剂的方法, 其特征在于包括以下步 骤 : (1) 向反应釜中加入醛类, 调 pH 为 3.5-7, 加入胺类, 升温至 30-60, 保温 1-4 小时 ; (2) 保温结束后, 加入醛类, 调 pH 为 8-10, 升温至 60-90, 保温 2-5 小时 ; (3) 保温结束后, 降温到 30-50, 调 pH 为 8-12, 加入。
5、金属络合物, 保温 0.5-2 小时。 6. 如权利要求 1 所述的人造板用尺寸稳定剂在人造板生产中的应用。 7. 如权利要求 6 所述的应用, 其特征在于 : 所述人造板包括各种厚度规格的刨花板和 纤维板。 权 利 要 求 书 CN 102952495 A 2 1/4 页 3 一种人造板用尺寸稳定剂及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种尺寸稳定剂, 特别是涉及一种用于人造板生产用的尺寸稳定剂, 还涉及其制备方法, 属于人造板领域。 背景技术 0002 人造板产品已被广泛应用于家具、 地板、 建筑装饰等领域, 2011 年, 我国人造板产 量超过了 2 亿立方米, 居全世界之首。然而。
6、人造板普遍存在尺寸稳定不好的关键技术问题, 直接影响到了产品的应用档次和使用寿命, 以及产品应用领域的拓展和产品附加值的提 高。 尺寸稳定性不好的产品, 使用寿命短, 浪费了宝贵的木质纤维资源 ; 产品档次低, 限制了 产品应用领域和范围的扩大, 难以体现人造板产品的真正价值。 通常, 人造板尺寸稳定好坏 用吸水厚度膨胀率来评价, 吸水厚度膨胀率越低, 尺寸稳定性越好。 0003 影响人造板吸水厚度膨胀率的原因有两方面 : 1、 由于木材主要是由纤维素、 半纤 维素和木质素组成, 因此含有大量羟基等吸湿性极性基团, 木材本身受湿后发生膨胀 ; 2、 人 造板是由木材单元在热压过程中, 受高温、。
7、 高压, 并伴随强烈失水条件下压制而成的, 人造 板在吸湿或吸水后因热压过程中形成的内应力释放和因纤维的胶接键和氢键被破坏而分 离, 最终都将产生人造板回弹。因此, 降低人造板吸水厚度膨胀率有两个途径 : 一是通过降 低人造板的孔隙率或采用特殊的纤维改性技术, 降低木材的吸水率, 从根本上降低人造板 的吸水厚度膨胀率 ; 其二是应用反应活性和胶接性能好的树脂、 特殊固化交联添加剂、 合适 的热压工艺, 提高树脂之间、 树脂和纤维之间以及纤维与纤维之间的结合力, 提高人造板的 耐水性。 在实际生产中, 如何控制人造板的吸水厚度膨胀率一直是比较困难的, 为了解决吸 水厚度膨胀问题, 人造板企业一般。
8、采用的方法, 1、 增加施胶量, 由于胶粘剂价格较贵, 增加 了成本 ; 2、 添加熔融石蜡或石蜡乳液, 但是添加石蜡并不能完全解决吸水厚度膨胀问题, 且 石蜡用量增加到一定量后吸水厚度膨胀率不再降低, 反而影响力学性能。 发明内容 0004 本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术的缺陷, 提供一种人造板用尺寸稳 定剂及其制备方法。 0005 为达上述目的, 本发明提供一种人造板用尺寸稳定剂, 含有以下重量份的组分 : 醛 类 300-600 份、 胺类 100-200 份、 金属络合物 50-90 份 ; 0006 本发明人造板用尺寸稳定剂, 其中所述醛选自甲醛、 乙醛、 丙醛、 乙二醛、。
9、 丙二醛、 丁二醛、 戊二醛、 乙醛酸和多聚甲醛的任一种或两种以上的混合物。 0007 本发明人造板用尺寸稳定剂, 其中所述胺类选自尿素、 氨水、 三聚氰胺、 甲胺、 乙 胺、 苯胺、 乙二胺、 二乙烯三胺、 三乙烯四胺和四乙烯五胺的任一种或两种以上的混合物。 0008 本发明人造板用尺寸稳定剂, 其中所述金属络合物选自银氨溶液、 铜氨溶液、 钴氨 溶液、 氯铂酸、 亚铁氰化钾络合物中的任一种或者两种以上混合物。 0009 本发明的另一目的在于提供一种所述人造板用尺寸稳定剂的制备方法, 包括以下 说 明 书 CN 102952495 A 3 2/4 页 4 步骤 : 0010 (1) 向反应釜。
10、中加入醛类, 调 pH 为 3.5-7, 加入胺类, 升温至 30-60, 保温 1-4 小 时 ; 0011 (2) 保温结束后, 加入醛类, 调 pH 为 8-10, 升温至 60-90, 保温 2-5 小时 ; 0012 (3) 保温结束后, 降温到 30-50, 调 pH 为 8-12, 加入金属络合物, 保温 0.5-2 小 时。 0013 本发明人造板用尺寸稳定剂在人造板生产中的应用 ; 其中所述人造板包括各种厚 度规格的刨花板和纤维板。 0014 本发明的优点是 : 采用本发明生产的尺寸稳定剂生产人造板时, 所添加的适当重 量比例的尺寸稳定剂在不影响强度和甲醛释放量的基础上降低了。
11、纤维的吸水率, 从而降低 了人造板的吸水厚度膨胀率, 改善了人造板耐水性差的缺陷。 具体实施方式 0015 本发明首先是通过改变醛类物质和胺类物质的摩尔比、 优化反应工艺, 以增加羟 甲基的含量, 这些羟甲基可以与纤维素的羟基发生交联, 从而降低纤维的吸水率, 其次是添 加金属络合物到上述产物中, 这些络合物可以与纤维素中的官能团发生置换反应, 从而降 低纤维素的吸水率, 添加该尺寸稳定剂生产的 18 毫米厚的刨花板, 吸水厚度膨胀率可以大 幅降低。 0016 以下结合实施例和试验数据, 对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细 的说明。 0017 实施例 1 0018 准确称取以下原料 。
12、: 0019 质量浓度为37%的甲醛300g、 质量浓度为50%的戊二醛200g、 尿素130g, 银氨溶液 70g。 0020 (1) 向反应釜中加入戊二醛, 调 pH 为 4, 加入尿素, 升温至 40, 保温 3 小时 ; 0021 (2) 保温结束后, 加入甲醛, 调 pH 为 8, 升温至 70, 保温 4 小时 ; 0022 (3) 保温结束后, 降温到 40, 调 pH 为 9, 加入银氨溶液, 保温 1h, 即得。 0023 实施例 2, 0024 准确称取以下原料 : 0025 质量浓度为 40% 的乙醛 400g、 丙二醛 50g、 质量浓度为 30% 的氨水 100g、 。
13、尿素 60g、 铜氨溶液 55g。 0026 (1) 向反应釜中加入乙醛, 调 pH 为 6.5, 加入尿素和氨水, 升温至 50, 保温 1.5 小 时 ; 0027 (2) 保温结束后, 加入丙二醛, 调 pH 为 9.5, 升温至 80, 保温 3 小时 ; 0028 (3) 保温结束后, 降温到 35, 调 pH 为 11, 加入铜氨溶液, 保温 0.6 小时, 即得。 0029 实施例 3 0030 准确称取以下原料 : 0031 质量浓度为 37% 甲醛 500g、 多聚甲醛 50g、 三聚氰胺 110g、 亚铁氰酸钾 80g。 0032 (1) 向反应釜中加入甲醛, 调 pH 为。
14、 5.5, 加入三聚氰胺, 升温到 55, 保温 2.5 小 说 明 书 CN 102952495 A 4 3/4 页 5 时 ; 0033 (2) 保温结束后, 加入多聚甲醛, 调 pH 为 9, 升温到 85, 保温 3 小时 ; 0034 (3) 保温结束后, 降温到 45, 调 pH 为 10, 加入亚铁氰酸钾, 保温 0.8 小时, 即得。 0035 实施例 4 0036 准确称取以下原料 : 0037 质量浓度为 30% 丙醛 500g、 质量浓度为 40% 乙醛酸 100g、 乙二胺 100g、 钴氨溶液 50g。 0038 (1) 向反应釜中加入丙醛, 调 pH 为 3.5, 。
15、加入乙二胺, 升温到 30, 保温 1 小时 ; 0039 (2) 保温结束后, 加入乙醛酸, 调 pH 为 8, 升温到 60, 保温 2 小时 ; 0040 (3) 保温结束后, 降温到 30, 调 pH 为 8, 加入钴氨溶液, 保温 0.5 小时, 即得。 0041 实施例 5 0042 准确称取以下原料 : 0043 质量浓度为40%丁二醛500g、 质量浓度为40%乙二醛100g、 二乙烯三胺200g、 氯铂 酸 90g。 0044 (1) 向反应釜中加入丁二醛, 调 pH 为 7, 加入二乙烯三胺, 升温到 60, 保温 4 小 时 ; 0045 (2) 保温结束后, 加入乙二醛。
16、, 调 pH 为 10, 升温到 90, 保温 5 小时 ; 0046 (3) 保温结束后, 降温到 50, 调 pH 为 12, 加入氯铂酸, 保温 2 小时, 即得。 0047 试验例 0048 用本发明实施例 1 至实施例 5 获得的尺寸稳定剂分别生产 18mm 厚的刨花板, 添加 量均为 8kg/m3, 并与未添加尺寸稳定剂的刨花板进行对比。 0049 采用的脲醛树脂摩尔比为 1.05, 粘度 35-40s (涂 -4 杯, 25测量) , 固体含量 62%, 游离甲醛 0.1%。 0050 按以下热压工艺进行刨花板生产 : 热压温度 180-190 度, 热压时间 6 分钟, 施胶量。
17、 110kg/m3, 压力 14-16MPa。按照 GB/T 17657-1999人造板及饰面人造板理化性能实验方 法 对产品进行性能检测, 甲醛释放量采用穿孔法检测, 检测结果如表 1 所示 : 0051 表 1 人造板的各项性能指标测试结果 0052 说 明 书 CN 102952495 A 5 4/4 页 6 0053 由表 1 可见, 利用本发明方法生产的尺寸稳定剂来制造刨花板, 在降低吸水厚度 膨胀率的同时, 对产品的胶合强度影响不大, 对甲醛释放量的影响不大。 0054 本发明尺寸稳定剂, 在其具体实施方式中, 应用不仅限于刨花板, 还适用于多层 板、 纤维板, 均可降低纤维的吸水率, 从而降低其吸水厚度膨胀率。 0055 以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述, 并非对本发明的范 围进行限定, 在不脱离本发明设计精神的前提下, 本领域普通技术人员对本发明的技术方 案作出的各种变形和改进, 均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。 说 明 书 CN 102952495 A 6 。