專利名稱：一種水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及膠黏劑，具體是一種水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)膠黏劑主要有脲醛膠(CN1621477 ；CN1718661 ；CN101565594)、乳液膠(CN1415684)等。脲醛膠有價(jià)格便宜、固化速度快、無(wú)顏色、能與水很好混合、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，在人造板制造中廣泛應(yīng)用，但目前傳統(tǒng)工藝和配方制得的脲醛膠膠合板材的存在殘留甲醛超標(biāo)的問(wèn)題，游離甲醛持久釋放。甲醛是世界上公認(rèn)的潛在致癌物，隨著人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，研制低甲醛或無(wú)甲醛的膠黏劑成為了本行業(yè)的主要發(fā)展方向之一。VAE乳液膠是重要的水基膠，符合日益嚴(yán)格的環(huán)保要求，有廣闊的發(fā)展前景和應(yīng)用前景。VAE乳液膠是醋酸乙烯(VAc)和乙烯(Ethyl-ene)單體乳液共聚物的簡(jiǎn)稱，以它為基料加入增黏劑、增稠劑、交聯(lián)劑、填充劑后制成VAE乳液膠黏劑。VAE乳液膠黏具有濕黏性好、固化速度較快、貯存穩(wěn)定、耐水性耐候性好、不易老化、含醛量小于3. 8X10_6、可粘接多種材料、使用安全方便等優(yōu)點(diǎn)。但VAE乳液膠仍含有少量甲醛，對(duì)游離甲醛揮發(fā)物仍未能很好控制。另外，VAE乳液膠雖然可以直接作膠黏劑用，但其初黏性、粘接強(qiáng)度、耐水性、固化速度、黏度等性能不夠理想，應(yīng)用受到限制。若能研發(fā)無(wú)甲醛的制備方法，通過(guò)共混、交聯(lián)、水解、增黏等手段改善并提高其性能，同時(shí)降低成本，VAE乳液膠將成為不可多得的環(huán)保膠
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑，用以解決目前膠黏劑多含有甲醛，而低醛膠黏劑的初黏性、粘接強(qiáng)度等性能不夠理想的問(wèn)題。本發(fā)明的另一目的在于提供該膠黏劑的制備方法。本發(fā)明所述水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑由以下重量份的原料制成淀粉200 600、蒸餾水500 1000、水溶性烯烴類接枝單體20 400、交聯(lián)劑10 200、對(duì)甲苯磺酸I
2、聚合反應(yīng)催化劑10 70。優(yōu)選地，所述水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑由以下重量份的原料制成淀粉300 400、蒸餾水700 900、水溶性烯烴類接枝單體50 200、交聯(lián)劑30 160、對(duì)甲苯磺酸I
2、聚合反應(yīng)催化劑30 40。其中所述水溶性烯烴類接枝單體為丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酰胺中的一種；所述交聯(lián)劑為戊二醛、乙二醛、己二醛中的一種；所述聚合反應(yīng)催化劑為偶氮二異丁腈(AIBN)、硝酸鈰銨、過(guò)硫酸銨中的一種。本發(fā)明還提供了上述水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑的制備方法，具體包括以下步驟I)按比例稱取各種原料，混合均勻，得到配好的膠黏劑母液；2)膠黏劑母液在室溫或60 80°C條件下，機(jī)械攪拌狀態(tài)下，連續(xù)反應(yīng)I 2h，得到水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑。采用本發(fā)明方法制備的水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑的優(yōu)點(diǎn)是I、本發(fā)明所述膠黏劑屬于水溶型膠黏劑，不含甲醛，安全環(huán)保。2、本發(fā)明所述膠黏劑使用水溶性烯類單體接枝，可以通過(guò)木粉表面的接枝及交聯(lián)完成木質(zhì)材料的膠粘，膠合強(qiáng)度高，初粘強(qiáng)度可達(dá)2. 2MPa。3、本發(fā)明所述水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑可微波固化或受熱固化，制備方法簡(jiǎn)單，并具有貯存穩(wěn)定性好、強(qiáng)度建立快等優(yōu)異性能。
4、本發(fā)明所述水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑能夠廣泛應(yīng)用于木材拼裝、人造板等領(lǐng)域。應(yīng)用該膠黏劑制造的膠合板，其初粘強(qiáng)度可達(dá)I. 3 2. 2Mpa，膠合強(qiáng)度可達(dá)0. 45
0.85Mpa。


圖I是不同含量硝酸鈰銨對(duì)膠合板剪切強(qiáng)度和膠合強(qiáng)度的影響
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例I制備水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑利用本發(fā)明制備水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑，首先按以下重量份稱取原料淀粉300、蒸餾水860、丙烯酰胺80、戊二醛35、對(duì)甲苯磺酸I、偶氮二異丁腈30。本發(fā)明所用的各原料均可以市購(gòu)獲得。將上述原料混合均勻，得到配好的膠黏劑母液，加入到三口燒瓶中。在油浴鍋中加熱，溫度控制在80°C，機(jī)械攪拌，反應(yīng)2h，得到水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑。實(shí)施例2制備水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑利用本發(fā)明制備水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑，首先按以下重量份稱取原料淀粉300、蒸餾水860、丙烯酰胺70、戊二醛35、對(duì)甲苯磺酸I、硝酸鈰銨30。將上述原料混合均勻，得到配好的膠黏劑母液，加入到三口燒瓶中。在油浴鍋中加熱，溫度控制在80°C，機(jī)械攪拌，反應(yīng)lh，得到水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑。實(shí)施例3制備水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑利用本發(fā)明制備水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑，首先按以下重量份稱取原料淀粉400、蒸餾水860、丙烯酰胺60、戊二醛35、對(duì)甲苯磺酸I、過(guò)硫酸銨30。將上述原料混合均勻，得到配好的膠黏劑母液，加入到三口燒瓶中。在油浴鍋中加熱，溫度控制在60°C，機(jī)械攪拌，反應(yīng)2h，得到水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑。實(shí)施例4制備水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑利用本發(fā)明制備水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑，首先按以下重量份稱取原料淀粉600、蒸餾水1000、丙烯酸甲酯400、己二醛200、對(duì)甲苯磺酸2、偶氮二異丁腈70。將上述原料混合均勻，得到配好的膠黏劑母液，加入到三口燒瓶中。在油浴鍋中加熱，溫度控制在80°C，機(jī)械攪拌，反應(yīng)2h，得到水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑。實(shí)施例5制備水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑利用本發(fā)明制備水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑，首先按以下重量份稱取原料淀粉200、蒸餾水500、丙烯酸20、乙二醛10、對(duì)甲苯磺酸I、偶氮二異丁腈10。將上述原料混合均勻，得到配好的膠黏劑母液，機(jī)械攪拌，反應(yīng)lh，得到水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑。實(shí)施例6不同膠黏劑所制膠合板的剪切強(qiáng)度和膠合強(qiáng)度按照實(shí)施例1-5制備水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑，分別應(yīng)用于膠合板的制造，具體方法為單板樹(shù)種采用楊木(I. 5mm)，含水率8 12%，幅面35cmX 35cm，芯板雙面刷膠，涂膠量為230 300g/m2，采用淀粉作固化劑，添加量為膠黏劑質(zhì)量的30%，采用三層膠合板的方式組還，在溫度120 160°C、壓力I. 0 I. 3MPa條件下熱壓7min,冷卻制成膠合板。測(cè)試不同膠黏劑所制膠合板的膠合板剪切強(qiáng)度和膠合強(qiáng)度，結(jié)果如表I所示，應(yīng)用本發(fā)明所述水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑制備的膠合板，不僅沒(méi)有甲醛污染的問(wèn)題，其剪切強(qiáng)度和膠合強(qiáng)度高于傳統(tǒng)白乳膠所制膠合板表I實(shí)施例1-5膠黏劑所制膠合板的剪切強(qiáng)度和膠合強(qiáng)度
權(quán)利要求
1.一種水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑，其特征在于，由以下重量份的原料制成淀粉200 600、蒸餾水500 1000、水溶性烯烴類接枝單體20 400、交聯(lián)劑10 200、對(duì)甲苯磺酸I 2、聚合反應(yīng)催化劑10 70。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑，其特征在于，所述水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑由以下重量份的原料制成淀粉300 400、蒸餾水700 900、水溶性烯烴類接枝單體50 200、交聯(lián)劑30 160、對(duì)甲苯磺酸I 2、聚合反應(yīng)催化劑30 40。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑，其特征在于，所述水溶性烯烴類接枝單體為丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酰胺中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑，其特征在于，所述交聯(lián)劑為戊二醛、乙二醛、己二醛中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑，其特征在于，所述聚合反應(yīng)催化劑為偶氮二異丁腈、硝酸鈰銨、過(guò)硫酸銨中的一種。
6.制備權(quán)利要求I或2所述的水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑的方法，其包括以下步驟 (1)按比例稱取各種原料，混合均勻，得到配好的膠黏劑母液； (2)膠黏劑母液在常溫或60 80°C加熱條件下，機(jī)械攪拌狀態(tài)下，連續(xù)反應(yīng)I 2h，得到水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑。
7.權(quán)利要求I 5任一項(xiàng)所述的水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑在粘合木質(zhì)材料中應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明提供一種水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑，由以下重量份的原料制成淀粉200～600、蒸餾水500～1000、水溶性烯烴類接枝單體20～400、交聯(lián)劑10～200、對(duì)甲苯磺酸1～2、聚合反應(yīng)催化劑10～70。本發(fā)明還公開(kāi)了所述膠黏劑的制備方法，具體為按比例稱取各種原料，混合均勻，在60～80℃，機(jī)械攪拌狀態(tài)下，連續(xù)反應(yīng)1～2h，得到水溶型無(wú)甲醛木材膠黏劑。本發(fā)明所述膠黏劑屬于水溶型膠黏劑，不含甲醛，使用水溶性烯類單體接枝，可以通過(guò)木粉表面的接枝及交聯(lián)完成木質(zhì)材料的膠粘，膠合強(qiáng)度高，可微波固化或受熱固化，制備方法簡(jiǎn)單，并具有貯存穩(wěn)定性好、強(qiáng)度建立快等優(yōu)異性能，能夠廣泛應(yīng)用于木材拼裝、人造板等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C08F251/00GK102653667SQ201210102130
公開(kāi)日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月9日
發(fā)明者李建章, 段久芳 申請(qǐng)人:北京林業(yè)大學(xué)