本發(fā)明涉及人造板用固化劑，具體地說，涉及一種熱固性酚醛樹脂復(fù)合型固化劑。
背景技術(shù)：
人造板生產(chǎn)是一種高效利用和節(jié)約利用木材資源的有效途徑，目前，人造板工業(yè)已經(jīng)成為木材加工行業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)。2014年我國人造板產(chǎn)量已達(dá)3.0億立方米，需要木材膠黏劑1500萬噸以上。然而，由于我國人造板行業(yè)同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)較為嚴(yán)重，為了更低成本，所產(chǎn)人造板95％以上使用脲醛樹脂及其改性產(chǎn)品，耐水、耐候性較差，只能用于家具、地板及室內(nèi)裝飾裝修，難以于室外進(jìn)行使用。
酚醛樹脂在生產(chǎn)耐水、耐候人造板制品中相比脲醛樹脂有著無可比擬的優(yōu)勢(shì)，且具有更高的強(qiáng)度，在國外有著廣泛的應(yīng)用。但酚醛樹脂膠粘劑固化溫度高、固化速度慢(一般要在130～160℃下熱壓才能得到好的膠合強(qiáng)度)，造成生產(chǎn)效率低、能量和設(shè)備消耗大，這對(duì)酚醛樹脂在我國的推廣使用產(chǎn)生了極大的障礙。
國內(nèi)關(guān)于酚醛樹脂快速固化的專利并不多，如公開號(hào)CN101067016A的專利申請(qǐng)公開了一種混合酸性鹵族化合物作為固化劑的快速固化的酚醛樹脂，但主要用作浸漬樹脂；公開號(hào)CN103834337A的專利申請(qǐng)公開了一種以多聚甲醛、六次甲基四胺、乙二醛溶液或甲醛溶液的一種作為固化劑制作的木結(jié)構(gòu)用的快速固化的酚醛樹脂。以上兩個(gè)技術(shù)方案對(duì)于人造板用酚醛樹脂的快速固化的研究有借鑒意義，但針對(duì)性較差，而且即使真正用于人造板工業(yè)也沒有顯出較好的效果。公開號(hào)CN104212123A的專利申請(qǐng)公開了一種包括多羥甲基脲混合物、碳酸鹽、有機(jī)酯類化合物、聚乙烯醇和水復(fù) 合的堿性酚醛樹脂用固化劑，該技術(shù)方案對(duì)人造板用酚醛樹脂的快速固化有很好地指導(dǎo)意義，但制備上較繁瑣。因此，亟需一種真正貼合人造板生產(chǎn)實(shí)際，簡(jiǎn)便有效的人造板用酚醛樹脂復(fù)合型固化劑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種人造板用酚醛樹脂復(fù)合型固化劑及其應(yīng)用。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
第一方面，本發(fā)明提供了一種人造板用酚醛樹脂復(fù)合型固化劑，其由碳酸酯和碳酸氫鹽以1.0～1.5:1.0～2.0的質(zhì)量比組成。
其中，所述碳酸酯為碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯中的一種或多種。
其中，所述碳酸氫鹽為碳酸氫鈉和/或碳酸氫鉀。
作為優(yōu)選，當(dāng)所述固化劑由碳酸氫鈉和碳酸丙烯酯以1.5:2.0的質(zhì)量比組成時(shí)，其與酚醛樹脂膠黏劑配合使用制備膠合板時(shí)，能夠更好的提高膠合板的膠合強(qiáng)度。
所述固化劑的制備方法為：在碳酸氫鹽中加入碳酸酯，攪拌均勻，即得。
第二方面，本發(fā)明提供一種膠合板，其為利用本發(fā)明所述固化劑與酚醛樹脂膠黏劑進(jìn)行膠合板的壓制。
進(jìn)一步地，所述膠合板的制備方法為：
將所述固化劑按酚醛樹脂膠黏劑質(zhì)量的1.5～2.0％與其(酚醛樹脂膠黏劑)混合，利用混合后的膠黏劑將膠合板所用單板在110～120℃的條件下熱壓成型。
所述酚醛樹脂膠黏劑為熱固性酚醛樹脂，粘度要求在40℃時(shí)的格氏管中測(cè)量2～3秒。
作為優(yōu)選，所述固化劑按酚醛樹脂膠黏劑質(zhì)量的2.0％與其混合，能夠提高膠合板的膠合強(qiáng)度，并縮短平均凝膠時(shí)間，提高了酚醛樹脂 的固化速度。
更為優(yōu)選，將膠合板所用單板在1.0MPa，115～120℃的條件下熱壓成型，能夠?qū)崿F(xiàn)最佳的膠合強(qiáng)度，并達(dá)到是最佳的固化速度。
本發(fā)明所述膠合板可為本領(lǐng)域常規(guī)制備的任何膠合板，所述膠合板所用單板也可為本領(lǐng)域常規(guī)使用的單板。
在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，以楊木單板制備三層楊木單板膠合板為例，用以說明本發(fā)明技術(shù)方案，但并不用來限制本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的范圍。
本發(fā)明的有益效果在于：
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有酚醛樹脂復(fù)合型固化劑的針對(duì)性差、效果不佳、配制繁瑣的缺點(diǎn)，提供一種人造板用酚醛樹脂復(fù)合型固化劑，所述固化劑能夠顯著降低固化溫度、提高固化速度，對(duì)人造板工業(yè)有著良好的針對(duì)性。本發(fā)明在此基礎(chǔ)上還提供了一種膠合板及其制備方法，所述方法簡(jiǎn)潔易行，使固化劑各組分對(duì)酚醛樹脂的固化起促進(jìn)作用，除了提高固化速度、降低固化溫度外，還能提高所生產(chǎn)人造板的力學(xué)性能(如膠合板的膠合強(qiáng)度)。
本發(fā)明所述固化劑中的碳酸酯類組分，可以迅速提高酚醛樹脂的粘度，對(duì)人造板的預(yù)壓性有很好的幫助；本發(fā)明所述固化劑中的碳酸氫鹽類組分，起潛伏固化的作用，在熱壓過程中與碳酸酯類作用，協(xié)同完成固化，更好地提高人造板強(qiáng)度。
所述固化劑制備方法簡(jiǎn)單，具有良好的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，可促進(jìn)當(dāng)前我國節(jié)能減排的基本國策的推行。
具體實(shí)施方式
以下以具體實(shí)施例詳述本發(fā)明。
以下實(shí)施例中所用原料均為市購得到，無需進(jìn)行前處理。
所用酚醛樹脂膠黏劑粘度：40℃時(shí)格氏管2～3秒。
所用單板為楊木單板，規(guī)格40*40cm2，單面涂膠24g。
制備三層楊木膠合板的熱壓壓力為1.0MPa，熱壓時(shí)間5min，熱壓溫度設(shè)為110℃和120℃。
實(shí)施例1
一種人造板用酚醛樹脂復(fù)合型固化劑的制備，碳酸酯與碳酸氫鹽的質(zhì)量比為1.0:1.0，具體步驟如下：
將30g碳酸氫鈉放入到反應(yīng)器中，加入30g碳酸丙烯酯，攪拌5min至均勻，即得所述人造板用酚醛樹脂復(fù)合型固化劑。
將所述固化劑與4000g酚醛樹脂膠黏劑(按固化劑占膠黏劑質(zhì)量的1.5％計(jì))混合后，利用其進(jìn)行楊木膠合板的壓制，制備三層楊木單板的熱壓壓力為1.0MPa，熱壓時(shí)間5min，熱壓溫度設(shè)為110℃和120℃。
所得膠合強(qiáng)度見表1。
實(shí)施例2
一種人造板用酚醛樹脂復(fù)合型固化劑的制備，碳酸酯與碳酸氫鹽的質(zhì)量比為1.5:2.0，具體步驟如下：
將40g碳酸氫鈉放入到反應(yīng)器中，加入30g碳酸丙烯酯，攪拌5min至均勻，即得所述人造板用酚醛樹脂復(fù)合型固化劑。
將所述固化劑與4670g酚醛樹脂膠黏劑(按固化劑占膠黏劑質(zhì)量的1.5％計(jì))混合后，利用其進(jìn)行楊木膠合板的壓制，制備三層楊木單板的熱壓壓力為1.0MPa，熱壓時(shí)間5min，熱壓溫度設(shè)為110℃和120℃。
所得膠合強(qiáng)度見表1。
實(shí)施例3
一種人造板用酚醛樹脂復(fù)合型固化劑的制備，碳酸酯與碳酸氫鹽的質(zhì)量比為1.0:1.0，具體步驟如下：
將30g碳酸氫鈉放入到反應(yīng)器中，加入30g碳酸丙烯酯，攪拌5min至均勻，即得所述人造板用酚醛樹脂復(fù)合型固化劑。
將所述固化劑與3000g酚醛樹脂膠黏劑(按固化劑占膠黏劑質(zhì)量的2.0％計(jì))混合后，利用其進(jìn)行楊木膠合板的壓制，制備三層楊木單板的熱壓壓力為1.0MPa，熱壓時(shí)間5min，熱壓溫度設(shè)為110℃和120℃。
所得膠合強(qiáng)度見表1。
實(shí)施例4
一種人造板用酚醛樹脂復(fù)合型固化劑的制備，碳酸酯與碳酸氫鹽的質(zhì)量比為1.5:2.0，具體步驟如下：
將40g碳酸氫鈉放入到反應(yīng)器中，加入30g碳酸丙烯酯，攪拌5min至均勻，即得所述人造板用酚醛樹脂復(fù)合型固化劑。
將所述固化劑與3500g酚醛樹脂膠黏劑(按固化劑占膠黏劑質(zhì)量的2.0％計(jì))混合后，利用其進(jìn)行楊木膠合板的壓制，制備三層楊木單板的熱壓壓力為1.0MPa，熱壓時(shí)間5min，熱壓溫度設(shè)為110℃和120℃。
所得膠合強(qiáng)度見表1。
實(shí)施例5
一種人造板用酚醛樹脂復(fù)合型固化劑的制備，碳酸酯與碳酸氫鹽的質(zhì)量比為1.0:1.0，具體步驟如下：
將15g碳酸氫鈉放入到反應(yīng)器中，加入15g碳酸丙烯酯，攪拌5min至均勻，即得所述人造板用酚醛樹脂復(fù)合型固化劑。
將所述固化劑與2000g酚醛樹脂膠黏劑(按固化劑占膠黏劑質(zhì)量的1.5％計(jì))混合后，測(cè)量110℃和120℃下的凝膠時(shí)間，所得數(shù)據(jù)見表2。
實(shí)施例6
一種人造板用酚醛樹脂復(fù)合型固化劑的制備，碳酸酯與碳酸氫鹽的質(zhì)量比為1.5:2.0，具體步驟如下：
將20g碳酸氫鉀放入到反應(yīng)器中，加入15g碳酸二甲酯，攪拌 5min至均勻，即得所述人造板用酚醛樹脂復(fù)合型固化劑。
將所述固化劑與2300g酚醛樹脂膠黏劑(按固化劑占膠黏劑質(zhì)量的1.5％計(jì))混合后，測(cè)量110℃和120℃下的凝膠時(shí)間，所得數(shù)據(jù)見表2。
實(shí)施例7
一種人造板用酚醛樹脂復(fù)合型固化劑的制備，碳酸酯與碳酸氫鹽的質(zhì)量比為1.0:1.0，具體步驟如下：
將20g碳酸氫鈉放入到反應(yīng)器中，加入20g碳酸丙烯酯，攪拌5min至均勻，即得所述人造板用酚醛樹脂復(fù)合型固化劑。
將所述固化劑與2000g酚醛樹脂膠黏劑(按固化劑占膠黏劑質(zhì)量的2.0％計(jì))混合后，測(cè)量110℃和120℃下的凝膠時(shí)間，所得數(shù)據(jù)見表2。
實(shí)施例8
一種人造板用酚醛樹脂復(fù)合型固化劑的制備，碳酸酯與碳酸氫鹽的質(zhì)量比為1.5:2.0，具體步驟如下：
將20g碳酸氫鈉放入到反應(yīng)器中，加入15g碳酸丙烯酯，攪拌5min至均勻，即得所述人造板用酚醛樹脂復(fù)合型固化劑。
將所述固化劑與1750g酚醛樹脂膠黏劑(按固化劑占膠黏劑質(zhì)量的2.0％計(jì))混合后，測(cè)量110℃和120℃下的凝膠時(shí)間，所得數(shù)據(jù)見表2。
表1 固化劑組分不同配比及其不同添加量所壓楊木單板的平均膠合強(qiáng)度
上述膠合強(qiáng)度按GB/T9846-2004中Ⅰ類膠合板方法檢測(cè)
表2 固化劑組分不同配比及其不同添加量的平均凝膠時(shí)間
從表1、表2可以看出，本發(fā)明固化劑能明顯地降低酚醛樹脂的固化溫度，提高了酚醛樹脂的固化速度，并提高了酚醛樹脂的膠合強(qiáng)度。建議生產(chǎn)采取115℃～120℃的溫度區(qū)間使用本發(fā)明，這樣可達(dá)到最佳效果。
雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。