一种单宁基聚氨酯-脲胶黏剂及其制备方法

本发明属于胶黏剂制备，具体涉及一种单宁基聚氨酯-脲胶黏剂及其制备方法。

背景技术：

1、胶黏剂制备技术是人造板工业的核心技术，也是衡量一个国家人造板工业发达与否的重要因素之一。用于制造人造板的胶黏剂中90％以上为甲醛系树脂胶黏剂，由于原料均为化工副产物，具有不可再生性，且在人造板生产制备和使用过程中存在甲醛释放，对环境以及人类健康不友好。因此，以可再生生物质为原料合成新一代高性能的环保型生物质基树脂胶黏剂迫在眉睫，而在完全开发出能用于工业生产的全生物质胶黏剂前，使用一部分生物质为原料，降低不可再生化工原料在胶黏剂制备过程中的利用率仍旧不失为一种较优的方案。

2、单宁，作为自然界中除木质素外产量最大的天然多酚，具备酚类化合物的特性，在过去的研究中，常取代苯酚、间苯二酚等人造板胶黏剂常用原料用于合成单宁树脂基木材胶黏剂，也常用作交联剂对多种生物质胶黏剂进行交联。

3、聚氨酯和聚脲材料因其优异的性能，在日常生活中应用十分广泛，由于聚氨酯以及聚脲材料生产原料多为二异氰酸酯，在制备过程中具有极大地毒性，存在安全隐患。因此，众多学者致力于开发非异氰酸酯聚氨酯和非异氰酸酯聚脲材料，并取得了多项研究成果。而单宁结构中具有大量羟基，无疑是一种理想的非异氰酸酯聚氨酯材料合成原料，因此近年来，众多学者将单宁应用于合成单宁基非异氰酸酯树脂的合成及应用进行了大量探索。

4、众多学者以及本专利发明人团队也对单宁在木材胶黏剂领域的应用做了一些研究，但是这些应用仍旧不能将单宁作为胶黏剂基底物质的潜力充分发挥出来。文献(international journal of adhesion and adhesives,112(2022)103001,https://doi.org/10.1016/j.ijadhadh.2021.103001)研究了单宁基非异氰酸酯聚氨酯在木材胶黏剂方面的应用，该研究虽然一定程度解决了过量己二胺在热压过程中释放的问题，但需加入成本较高的甘油二缩水甘油醚交联剂来实现；人造板生产制备过程中，胶黏剂的成本决定了板材制造成本，所以，寻找性优、价廉的交联剂至关重要。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种单宁基聚氨酯-脲胶黏剂及其制备方法。

2、本发明所采用的技术方案为：由以下重量份数的原料组成：

3、单宁20份、水16-18份、碳酸二甲酯(dmc)13.5份、尿素2.8-14份、己二胺(ha)，所述尿素和所述己二胺的摩尔比为n(u)：n(ha)＝0.2-1。

4、作为本发明的优选，所述单宁为农林生物质提取的单宁。

5、作为本发明的优选，所述己二胺为70％浓度的水溶液。

6、作为本发明的优选，单宁基聚氨酯-脲胶黏剂制备方法，包括如下步骤：

7、(1)称取单宁20份和蒸馏水16份加入至三口烧瓶中，水浴升温至60℃后加入13.5份碳酸二甲酯，保温反应1h后加入70％浓度的己二胺水溶液，同时升温至90℃，达到目标温度后保温2h，反应结束后，冷却，待用；

8、(2)将制备好的样品重新加入至三口烧瓶中，移至油浴锅，开始升温，待温度达到140℃后，按照预先设定好的摩尔比加入尿素，分别反应6h、12h和24h，制备得到单宁基聚氨酯-脲胶黏剂，待用。

9、本发明的有益效果为：

10、本发明作为一种单宁基聚氨酯-脲胶黏剂及其制备方法，通过合成了非异氰酸酯的聚氨酯脲胶黏剂，而且没有使用有毒的原料，降低了安全隐患，合成的胶黏剂所制备的胶合板材具有耐沸水性能，且单宁为农林生物质中所提取的单宁，不限于某种特殊的单宁种类，获取简单，使制备所得的单宁基聚氨酯-脲胶黏剂性能优异、制作廉价。

技术特征：

1.一种单宁基聚氨酯-脲胶黏剂，其特征在于，由以下重量份数的原料组成：

2.如权利要求1所述的单宁基聚氨酯-脲胶黏剂，其特征在于，所述单宁为农林生物质提取的单宁。

3.如权利要求1所述的单宁基聚氨酯-脲胶黏剂，其特征在于，所述己二胺为70％浓度的水溶液。

4.如权利要求1-3任意一项所述的单宁基聚氨酯-脲胶黏剂制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种单宁基聚氨酯‑脲胶黏剂及其制备方法，由以下重量份数的原料组成：单宁20份、水16‑18份、碳酸二甲酯(DMC)13.5份、尿素2.8‑14份、己二胺(HA)，所述尿素和所述己二胺的摩尔比为n(U)：n(HA)＝0.2‑1，所述单宁为农林生物质提取的单宁；通过合成了非异氰酸酯的聚氨酯脲胶黏剂，而且没有使用有毒的原料，降低了安全隐患，合成的胶黏剂所制备的胶合板材具有耐沸水性能，且单宁为农林生物质中所提取的单宁，不限于某种特殊的单宁种类，获取简单，使制备所得的单宁基聚氨酯‑脲胶黏剂性能优异、制作廉价。

技术研发人员：周晓剑,吴海柱,黄鹤鸣,何云凯,陈新义,杜官本,廖岽森,丁桥妹,刘婧岩
受保护的技术使用者：西南林业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8