CN101696348B - 可消除甲醛的脲醛树脂胶粘剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可消除甲醛的脲醛树脂胶粘剂，包括下述重量份的组分：改性脲醛树脂100份；纳米二氧化钛1～5份；电气石粉2～8份；氧氧化铜0.1～0.5份。本发明的脲醛树脂胶粘剂可有效去除甲醛，胶粘剂使用时甲醛释放量极低，能吸附空气中的异味，并有一定的保健功能。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种胶粘剂，特别是涉及一种可消除甲醛的脲醛树脂胶粘剂。
(二)背景技术
胶粘剂是现代工业和国防工业不可缺少的一种材料，其中木材用胶粘剂占胶粘剂总产量的60％以上，且随着木材加工工业的持续发展用量日益增大，品种也不断增多。国家颁布《室内建筑装饰材料有害物质限量》10项强制性标准后，环保已成为胶粘剂行业的热门话题。以防止病态建筑综合症为代表的来自居室环境的要求是当今胶粘剂行业的最大课题。其发病原因虽尚未明确，可能是甲醛，有机溶剂或增塑剂等造成的，因此对含有甲醛的缩合系胶粘剂、含有挥发性有机化合物(VOC)的胶粘剂等采取对策已迫在眉睫。面对市场越来越严格的环保要求，各胶粘剂生产企业都在积极寻找发展之路，环保技术和产品因而变得非常抢手，发展低毒和无毒的环保型胶粘剂已成为国际主流。
脲醛树脂固化胶层无色、操作性能好，而且原料成本低廉，是木材工业使用量最大的胶粘剂。它的每一次技术突破都将创造巨大的经济效益。但用传统脲醛树脂胶粘剂所加工过的木材普遍存在着两大问题：一是板材释放的甲醛气体污染环境，甲醛对人和温血动物的毒性很强，如果人类长期饮用被甲醛污染的水源，会引发头昏、贫血以及各种神经***疾病。有关脲醛树脂胶粘剂中甲醛的去除研究成为人们关注的焦点。二是耐水性等性能差，尤其是耐沸水性差，使得脲醛树脂胶粘剂的应用受到了很大限制。
释放甲醛的原因主要有脲醛树脂中残留部分游离甲醛、树脂合成中甲醛与尿素反应生成不稳定的亚甲基醚键，在热压和使用过程中分解释放出甲醛以及板材中固化后的树脂缓慢降解释出甲醛。目前，商业化的去除甲醛手段无外乎有两种基本方法，一是物理吸附，二是化学分解，要么两者兼而有之。光催化技术是近年来发展起来的一项新的室内污染物去除技术，其去除室内污染物甲醛已得到人们的广泛研究，但一般情况下室内污染物质量浓度较低，光催化受表面传质作用的局限较显著，提高室内低污染物质量浓度条件下的污染物去除效率成为人们研究的重点。目前流行的将光催化技术与活性炭技术相结合的方法，是利用活性炭的吸附功能可提高低污染物质量浓度条件下催化剂表面的局部质量浓度，进而提高室内低污染物质量浓度条件下的光催化去除效率，但由于受污染物驻留时间的影响，污染物的处理量受到限制。
(三)发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种使用时可消除甲醛的脲醛树脂胶粘剂。
一种可消除甲醛的脲醛树脂胶粘剂，包括下述重量份的组分：
改性脲醛树脂 100份；
纳米二氧化钛 1～5份；
电气石粉 2～8份；
氧氧化铜 0.1～0.5份。
优选的，所述的胶粘剂由下述重量份的组分组成：
改性脲醛树脂 100份；
纳米二氧化钛 3份；
电气石粉 5份；
氧氧化铜 0.3份。
再优选的，所述的胶粘剂由下述重量份的组分组成：
改性脲醛树脂 100份；
纳米二氧化钛 1～5份；
电气石粉 2～8份；
氧氧化铜 0.1～0.5份；
锗石粉 5×105～2×10-4份。
再优选的，所述的胶粘剂由下述重量份的组分组成：
改性脲醛树脂 100份；
纳米二氧化钛 3份；
电气石粉 5份；
氧氧化铜 0.3份；
锗石粉 1.5×10-4份。
本发明中改性脲醛树脂是胶粘剂的主体成份，可通过商业途径获得。
本发明的脲醛树脂胶粘剂使用时之所以可消除甲醛是基于光催化净化原理，光催化净化是基于光催化剂在紫外线照射下具有的氧化还原能力而净化污染物的方法，TiO2的带隙能为3.0～3.2eV，相当于波长为387.5nm的光子的能量。在水和空气体系中，当能量超过其禁带宽度的光照射TiO2表面时，处于价带的电子就会被激发到导带，分别在价带和导带上产生高活性自由移动的光生电子(e-)和空穴(+)。纳米级分散的TiO2光激发产生的电子、空穴可迅速从内部迁移到表面，空穴有强氧化性，可将TiO2表面的羟基(OH-)和水(H2O)氧化为羟基自由基(·OH)；导带电子有强还原性，被TiO2表面的溶解氧俘获而形成超氧阴离子自由基；部分超氧阴离子自由基可通过链式反应继续生成(·OH)，生成的超氧阴离子自由基和·OH具有强的氧化性，可攻击污染物的不饱和键，或抽取氢原子产生新自由基，激发链式反应，从而具有净化环境的作用。
虽然光催化法具有高效、深度降解和无二次污染等特点，但其其广泛应用还受到固定化负载、激发光波过于狭窄等问题的限制，实际应用时效果不佳。为了进一步提高其催化特性，增强对甲醛的吸收，本项目加入了电气石/氢氧化铜助催化剂，使得TiO2光催化活性大大提高。
电气石具有永久性自发电极，其表面电场可以电离空气中的水分子，能够释放负氧离子，使电解后的OH-和水分子结合形成空气负氧离子，负氧离子能够净化空气，同时负氧离子具有促进人体新陈代谢，预防流感，增强人体抵抗力和恢复人体平衡的功效。
当电气石的粒度为一定值时，电气石可以均匀分散在TiO2微粒簇中，电气石颗粒间互不相扰，这样能够使单颗粒电气石的电极性得以独立存在并充分发挥其电极促进作用。电气石有弱电场，该弱电场会抑制电子、空穴的复合，促进光催化氧化，增加对甲醛的吸附；电气石含有过渡金属离子，并且本发明另加入了氢氧化铜助催化剂，在激发光照射到时能产生电子、空穴对，促进·OH自由基产生，这种自由基的产生同TiO2光催化激活效果一样，对氧化甲醛有利。而且电气石的加入使得TiO2材料无论在光照下还是未光照条件下都起到增强·OH强度的作用，电气石能够促进TiO2材料产生更多的·OH，更加有效地氧化有机物，表现为紫外光催化性能的显著提高，从而大大的增强了其对甲醛的氧化去除。
锗石在本发明中主要对人体起到保健功能。锗石的主要功能在于：
1、它具有脱氢富集氧功能，能够使体能保持充足的氧，从而维护人体的健康；
2、相对于其他对人体有益的矿石来说，锗石有一定量比较微量的辐射，短时间使用时对人体有很好的治疗理疗作用；
3、临床研究发现，目前被人们广泛认可锗对多种疾病有着良好的治疗作用。主要体现在：抗肿瘤、治疗老年痴呆、增强免疫功能、延缓衰老、预防及治疗动脉硬化、降低血液粘稠度、抗类风湿关节炎、调节内分泌、止痛消炎、降血压、治疗骨质疏松、调节内分泌、治疗慢性肝炎等方面。锗石对人体还有有凉血止血，降逆止呕，清火平肝的效力，其原理和另外的含铁矿物药，如磁石相仿，从中医学角度来讲，接触自然矿物可以补充人体不足的元素和微量元素，吸收或***过剩的元素和微元素，使人体保持一个特有的正间值。
本发明的脲醛树脂胶粘剂可有效去除甲醛，胶粘剂使用时甲醛释放量极低，能吸附空气中的异味，并有一定的保健功能。
(四)具体实施方式
下面通过附图和具体实施例对本发明的技术方案做优选的地详细描述。
实施例1
一种可消除甲醛的脲醛树脂胶粘剂，由下述重量份的组分组成：
改性脲醛树脂 100Kg；
纳米二氧化钛 3Kg；
电气石粉 5Kg；
氧氧化铜 0.3Kg。
实施例2
一种可消除甲醛的脲醛树脂胶粘剂，由下述重量份的组分组成：
改性脲醛树脂 100Kg；
纳米二氧化钛 3Kg；
电气石粉 7Kg；
氧氧化铜 0.2Kg。
实施例3
一种可消除甲醛的脲醛树脂胶粘剂，由下述重量份的组分组成：
改性脲醛树脂 100Kg；
纳米二氧化钛 3Kg；
电气石粉 5Kg；
氧氧化铜 0.3Kg；
锗石粉 1.5×10-4Kg。
实施例4甲醛释放量测试
将单独的改性脲醛树脂胶粘剂、改性脲醛树脂胶粘剂+纳米二氧化钛(重量比100∶3)以及本发明实施例1的胶粘剂分别用于竹室内门上，按GB18580-2001《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》气候箱法进行甲醛释放量检测对比，检测结果如下表1所示：
表1
| 项目 | 标准要求 | 改性脲醛树脂 | 改性脲醛树脂+纳米二氧化钛 | 实施例1的胶粘剂 |
| 甲醛释放量E1(mg/m3) | ≤0.12 | 0.10 | 0.08 | 0.01 |
由表1可以看出，单纯的使用二氧化钛去除甲醛效果并不很理想，而本发明加入助催化剂后的胶粘剂却取得了特别明显的去除甲醛效果。
最后应当指出的是以上所述仅为本发明的一个实施例，而不是用来限定本发明的实施范围的，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，均为本发明权利要求范围所覆盖。
Claims (4)
1.一种可消除甲醛的脲醛树脂胶粘剂，其特征在于包括下述重量份的组分：
改性脲醛树脂 100份；
纳米二氧化钛 1～5份；
电气石粉 2～8份；
氢氧化铜 0.1～0.5份。
2.根据权利要求1所述的可消除甲醛的脲醛树脂胶粘剂，其特征在于由下述重量份的组分组成：
改性脲醛树脂 100份；
纳米二氧化钛 3份；
电气石粉 5份；
氢氧化铜 0.3份。
3.根据权利要求1所述的可消除甲醛的脲醛树脂胶粘剂，其特征在于由下述重量份的组分组成：
改性脲醛树脂 100份；
纳米二氧化钛 1～5份；
电气石粉 2～8份；
氢氧化铜 0.1～0.5份；
锗石粉 5×10-5～2×10-4份。
4.根据权利要求1所述的可消除甲醛的脲醛树脂胶粘剂，其特征在于由下述重量份的组分组成：
改性脲醛树脂 100份；
纳米二氧化钛 3份；
电气石粉 5份；
氢氧化铜 0.3份；
锗石粉 1.5×10-4份。
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