一種膠合板用無(wú)醛耐水膠黏劑及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種膠合板用無(wú)醛耐水膠黏劑及其制備方法，該膠黏劑由聚乙烯醇、去離子水、硅溶膠、重質(zhì)碳酸鈣、淀粉、硼砂和乙二醇配制而成；制備方法為：在反應(yīng)釜中加入去離子水和氧化過(guò)的聚乙烯醇，加熱充分溶解；溫度下降后，加入氧化過(guò)的淀粉和去離子水混勻；再加入pH值調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值；按配比加入硅溶膠、重質(zhì)碳酸鈣、硼砂以及去離子水，保溫半小時(shí)后降溫，加入乙二醇，最后加入粘性增強(qiáng)劑和防霉殺菌劑充分混勻；在65～70℃真空下脫水，過(guò)濾出料，用桶罐裝，即得?，F(xiàn)有膠黏劑含有甲醛，對(duì)人體產(chǎn)生極大的危害，本發(fā)明膠黏劑具有接強(qiáng)度高、固化快、耐水性能好，制造簡(jiǎn)單、性能優(yōu)良以及成本低廉、原料來(lái)源廣泛等優(yōu)點(diǎn)，且不含任何有毒有害物質(zhì)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種膠合板用無(wú)醛耐水膠黏劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及粘合木材的粘合劑以及制造工藝領(lǐng)域，尤其涉及一種膠合板用無(wú)醛耐水膠黏劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]膠黏劑，主要用在人造板和建材行業(yè)。由于近年來(lái)，甲醛的危害越來(lái)越受到重視，甲醛是一種無(wú)色易溶的刺激性氣體，對(duì)人體有較大傷害。含有甲醛膠粘劑制作的木制品用于室內(nèi)，甲醛釋放期可長(zhǎng)達(dá)15年。研究表明:長(zhǎng)期接觸低劑量甲醛可引起慢性呼吸道疾病，引起鼻咽癌、結(jié)腸癌、腦瘤、月經(jīng)紊亂、細(xì)胞核的基因突變，DNA單鏈內(nèi)交連和DNA與蛋白質(zhì)交連及抑制DNA損傷的修復(fù)、妊娠綜合癥，引起新生兒染色體異常、白血病，引起青少年記憶力和智力下降。在所有接觸者中，兒童和孕婦對(duì)甲醛尤為敏感，危害也就更大。甲醛為較高毒性的物質(zhì)，在我國(guó)有毒化學(xué)品優(yōu)先控制名單上甲醛高居第二位。甲醛已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織確定為致癌和致畸形物質(zhì)，是公認(rèn)的變態(tài)反應(yīng)源，也是潛在的強(qiáng)致突變物之一。
[0003]市場(chǎng)上用于人造板膠粘劑主要的脲醛膠，酚醛膠和三聚氰胺-甲醛膠都必須以甲醛為主要原料之一。當(dāng)前室內(nèi)甲醛污染主要來(lái)自家具、裝飾裝潢等所用的甲醛基膠粘劑和涂料，且其甲醛釋放期長(zhǎng)達(dá)3-15年之久，嚴(yán)重影響了我們的健康生活。
[0004]而如今研制一種無(wú)甲醛的膠黏劑是當(dāng)今的趨勢(shì)，現(xiàn)在市場(chǎng)上生物基無(wú)醛木材膠就是無(wú)甲醛的膠合板膠，雖然具有無(wú)醛、無(wú)毒、無(wú)害的優(yōu)點(diǎn)，但其貯存性不穩(wěn)定，粘度變化大，對(duì)環(huán)境溫度敏感，高溫極 易發(fā)霉、腐敗、變質(zhì)、發(fā)臭；且粘接強(qiáng)度較低，耐水性差，缺陷也十分明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種膠合板用無(wú)醛耐水膠黏劑及其制備方法，解決現(xiàn)有膠黏劑粘接強(qiáng)度較低、耐水性差以及含有有害物質(zhì)甲醛等問(wèn)題，得到綠色環(huán)保的膠黏劑。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種膠合板用無(wú)醛耐水膠黏劑，由聚乙烯醇、去離子水、硅溶膠、重質(zhì)碳酸鈣、淀粉、硼砂和乙二醇配制而成，其各組分的質(zhì)量百分比為:聚乙烯醇12~16%、去離子水55~65%、硅溶膠10~12%、重質(zhì)碳酸鈣7~9%、淀粉6~8%、硼砂0.07~0.1、乙二醇0.25~0.32%。
[0007]進(jìn)一步地，該膠黏劑還包括pH值調(diào)節(jié)劑，所述調(diào)節(jié)pH值調(diào)節(jié)劑為雙氧水或氫氧化鈉溶液的一種，其含量占淀粉質(zhì)量的3%~4.5%。
[0008]進(jìn)一步地，還包括粘性增強(qiáng)劑0.05~0.07%和防霉殺菌劑0.03~0.05%。
[0009]進(jìn)一步地，該膠黏劑還包括用來(lái)氧化淀粉的次氯酸鈉0.01~0.03%，用來(lái)氧化聚乙烯醇的過(guò)硫酸銨0.02~0.04%。
[0010]制備權(quán)利要求1所述的一種膠合板用無(wú)醛耐水膠黏劑的方法，其特征在于包括以下步驟:a)淀粉經(jīng)過(guò)次氯酸鈉氧化后備用，聚乙烯醇經(jīng)過(guò)過(guò)硫酸銨氧化后備用；在反應(yīng)釜中加入為總量90%的去離子水和氧化過(guò)的聚乙烯醇，升溫至85~90°C使聚乙烯醇充分溶解；
b)待聚乙烯醇充分溶解后將溫度降為45~55°C時(shí)，加入氧化過(guò)的淀粉和為總量5%的去離子水混勻；再加入pH值調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值到7.0~8.0，水浴加熱升溫至85~90°C，保溫 25 ~30min ；
c)按配比加入硅溶膠、重質(zhì)碳酸鈣、硼砂以及為總量5%的去離子水，保溫半小時(shí)后降溫，降至45~55°C加入乙二醇，最后加入粘性增強(qiáng)劑和防霉殺菌劑充分混勻，測(cè)定pH值為8.0 ~9.0 ;
d)每隔5min取樣分析，直到樣品加入水中出現(xiàn)渾濁時(shí)，再保溫一段時(shí)間，至反應(yīng)結(jié)束后，在65~70°C真空下脫水，過(guò)濾出料，用桶罐裝，即得。 [0011]由于采用上述方案，本發(fā)明的有益效果是:
(I)經(jīng)過(guò)次氯酸鈉氧化的淀粉，經(jīng)過(guò)硫酸銨氧化的聚乙烯醇，在堿性條件下將氧化淀粉與氧化聚乙烯醇進(jìn)行改性，制備膠合板用的膠黏劑。加入相應(yīng)比例淀粉的膠黏劑的綜合性能好，具有粘接強(qiáng)度高、固化快的優(yōu)點(diǎn)。
[0012](2)制備方法簡(jiǎn)單，制備得到的膠黏劑不含任何有毒有害物質(zhì)，特別是不含有甲醛；本發(fā)明膠黏劑各項(xiàng)性能指標(biāo)完全可與“三醛膠”相媲美，并遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于聚醋酸乙烯酯乳液和改性PVA木材膠，且本發(fā)明不含任何醛類(lèi)、酚類(lèi)及有機(jī)揮發(fā)物，故其環(huán)保性是“三醛膠”類(lèi)膠黏劑不可比擬的。
[0013](3)原材料來(lái)源豐富、價(jià)格低廉；制成的膠粘劑無(wú)毒無(wú)味，對(duì)環(huán)境無(wú)污染；施膠方便，無(wú)需專(zhuān)門(mén)設(shè)備，一次性涂布量較低；其廢舊制品可回收利用、并可自行降解；可調(diào)性好，可通過(guò)設(shè)計(jì)配方和不同的改性手段，制備出滿(mǎn)足使用要求的膠黏劑。
[0014](4)用本膠水生產(chǎn)的無(wú)醛膠板材完全超過(guò)國(guó)家I類(lèi)膠合板標(biāo)準(zhǔn)要求，耐水性能較好，沸水中不停煮沸也不會(huì)開(kāi)膠。
【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例1
本實(shí)施例1采用的技術(shù)方案為:
一種膠合板用無(wú)醛耐水膠黏劑，其由聚乙烯醇、去離子水、硅溶膠、重質(zhì)碳酸鈣、淀粉、硼砂和乙二醇配制而成，其各組分的質(zhì)量百分比為:聚乙烯醇16%、去離子水60%、硅溶膠10%、重質(zhì)碳酸鈣7%、淀粉6%、硼砂0.07%、乙二醇0.25%。采用的調(diào)節(jié)pH值調(diào)節(jié)劑為雙氧水，其含量占淀粉質(zhì)量的3%。
[0016]制備膠黏劑的方法，包括以下步驟:
a)淀粉經(jīng)過(guò)次0.01%氯酸鈉氧化后備用，聚乙烯醇經(jīng)過(guò)0.04%過(guò)硫酸銨氧化后備用；在反應(yīng)釜中加入為總量90%的去離子水和氧化過(guò)的聚乙烯醇，升溫至85°C使聚乙烯醇充分溶解；
b)待聚乙烯醇充分溶解后將溫度降為45°C時(shí)，加入氧化過(guò)的淀粉和為總量5%的去離子水混勻；再加入PH值調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值到7.0~8.0，水浴加熱升溫至85°C，保溫25min ；
c)按配比加入硅溶膠、重質(zhì)碳酸鈣、硼砂以及為總量5%的去離子水，保溫半小時(shí)后降溫，降至45°C加入乙二醇，最后加入0.05%粘性增強(qiáng)劑和0.03%,充分混勻，測(cè)定pH值為8.0 ~9.0 ;
d)每隔5min取樣分析，直到樣品加入水中出現(xiàn)渾濁時(shí)，再保溫一段時(shí)間，至反應(yīng)結(jié)束后，在65°C真空下脫水，過(guò)濾出料，用桶罐裝，即得。
[0017]實(shí)施例2
本實(shí)施例2采用的技術(shù)方案為:
一種膠合板用無(wú)醛耐水膠黏劑，其由聚乙烯醇、去離子水、硅溶膠、重質(zhì)碳酸鈣、淀粉、硼砂和乙二醇配制而成，其各組分的質(zhì)量百分比為:聚乙烯醇14%、去離子水61%、硅溶膠10%、重質(zhì)碳酸鈣7%、淀粉6%、硼砂0.08%、乙二醇0.28%。采用的調(diào)節(jié)pH值調(diào)節(jié)劑為雙氧水，其含量占淀粉質(zhì)量的4.5%。
[0018]制備膠黏劑的方法，包括以下步驟:
a)淀粉經(jīng)過(guò)次0.03%氯酸鈉氧化后備用，聚乙烯醇經(jīng)過(guò)0.04%過(guò)硫酸銨氧化后備用；在反應(yīng)釜中加入為總量90%的去離子水和氧化過(guò)的聚乙烯醇，升溫至85°C使聚乙烯醇充分溶解；
b)待聚乙烯醇充分溶解后將溫度降為55°C時(shí)，加入氧化過(guò)的淀粉和為總量5%的去離子水混勻；再加入PH值調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值到7.0~8.0，水浴加熱升溫至90°C，保溫25min ；
c)按配比加入硅溶膠、重質(zhì)碳酸鈣、硼砂以及為總量5%的去離子水，保溫半小時(shí)后降溫，降至55°C加入乙二醇，最后加入0.06%粘性增強(qiáng)劑和0.04%,充分混勻，測(cè)定pH值為8.0 ~9.0 ;
d)每隔5min取樣分析，直到樣品加入水中出現(xiàn)渾濁時(shí)，再保溫一段時(shí)間，至反應(yīng)結(jié)束后，在70°C真空下脫水，過(guò)濾出料，用桶罐裝，即得。
[0019]實(shí)施例3
本實(shí)施例3采用的技術(shù)方案為:
一種膠合板用無(wú)醛耐水膠黏劑，其由聚乙烯醇、去離子水、硅溶膠、重質(zhì)碳酸鈣、淀粉、硼砂和乙二醇配制而成，其各組分的質(zhì)量百分比為:聚乙烯醇12%、去離子水60%、硅溶膠12%、重質(zhì)碳酸鈣9%、淀粉6%、硼砂0.1%、乙二醇0.32%。采用的調(diào)節(jié)pH值調(diào)節(jié)劑為雙氧水，其含量占淀粉質(zhì)量的3%。
[0020]制備膠黏劑的方法，包括以下步驟:
a)淀粉經(jīng)過(guò)次0.03%氯酸鈉氧化后備用，聚乙烯醇經(jīng)過(guò)0.02%過(guò)硫酸銨氧化后備用；在反應(yīng)釜中加入為總量90%的去離子水和氧化過(guò)的聚乙烯醇，升溫至90°C使聚乙烯醇充分溶解；
b)待聚乙烯醇充分溶解后將溫度降為45°C時(shí)，加入氧化過(guò)的淀粉和為總量5%的去離子水混勻；再加入PH值調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值到7.0~8.0，水浴加熱升溫至90°C，保溫25min ；
c)按配比加入硅溶膠、重質(zhì)碳酸鈣、硼砂以及為總量5%的去離子水，保溫半小時(shí)后降溫，降至45°C加入乙二醇，最后加入0.07%粘性增強(qiáng)劑和0.05%,充分混勻，測(cè)定pH值為8.0 ~9.0 ;
d)每隔5min取樣分析，直到樣品加入水中出現(xiàn)渾濁時(shí)，再保溫一段時(shí)間，至反應(yīng)結(jié)束后，在70°C真空下脫水，過(guò)濾出料，用桶罐裝，即得。
[0021]分別用上述實(shí)施例1~3得到的膠黏劑制作三層膠合板，板材選用樺木單板，其他板材本發(fā)明均適用:施膠量為250g/m--，熱壓溫度110°C，熱壓時(shí)間7min，對(duì)生產(chǎn)的三層膠合板進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)GB/T 17657-1999《人造板及飾面人造板理化性能實(shí)驗(yàn)方法》檢測(cè)粘接強(qiáng)度和甲醛釋放量等檢測(cè)結(jié)果如表1所示。
[0022]表1實(shí)施例1~3膠合板用膠黏劑與對(duì)照組各項(xiàng)物理性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
【權(quán)利要求】
1.一種膠合板用無(wú)醛耐水膠黏劑，其特征在于由聚乙烯醇、去離子水、硅溶膠、重質(zhì)碳酸鈣、淀粉、硼砂和乙二醇配制而成，其各組分的質(zhì)量百分比為:聚乙烯醇12~16%、去離子水55~65%、硅溶膠10~12%、重質(zhì)碳酸鈣7~9%、淀粉6~8%、硼砂0.07~0.1、乙二醇0.25 ~0.32%。
2.如權(quán)利要求1所述的一種膠合板用無(wú)醛耐水膠黏劑，其特征在于還包括pH值調(diào)節(jié)劑，所述調(diào)節(jié)PH值調(diào)節(jié)劑為雙氧水或氫氧化鈉溶液的一種，其含量占淀粉質(zhì)量的3%~4.5%。
3.如權(quán)利要求1所述的一種膠合板用無(wú)醛耐水膠黏劑，其特征在于還包括粘性增強(qiáng)劑0.05~0.07%和防霉殺菌劑0.03~0.05%。
4.如權(quán)利要求1所述的一種膠合板用無(wú)醛耐水膠黏劑，其特征在于還包括用來(lái)氧化淀粉的次氯酸鈉0.01~0.03%，用來(lái)氧化聚乙烯醇的過(guò)硫酸銨0.02~0.04%。
5.制備權(quán)利要求1所述的一種膠合板用無(wú)醛耐水膠黏劑的方法，其特征在于包括以下步驟: a)淀粉經(jīng)過(guò)次氯酸鈉氧化后備用，聚乙烯醇經(jīng)過(guò)過(guò)硫酸銨氧化后備用；在反應(yīng)釜中加入為總量90%的去離子水和氧化過(guò)的聚乙烯醇，升溫至85~90°C使聚乙烯醇充分溶解； b)待聚乙烯醇充分溶解后將溫度降為45~55°C時(shí)，加入氧化過(guò)的淀粉和為總量5%的去離子水混勻；再加入pH值調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值到7.0~8.0，水浴加熱升溫至85~90°C，保溫 25 ~30min ； c)按配比加入硅溶膠、重質(zhì)碳酸鈣、硼砂以及為總量5%的去離子水，保溫半小時(shí)后降溫，降至45~55°C加入乙二醇，最后加入粘性增強(qiáng)劑和防霉殺菌劑充分混勻，測(cè)定pH值為8.0 ~9.0 ; d)每隔5min取樣分析，直到樣品加入水中出現(xiàn)渾濁時(shí)，再保溫一段時(shí)間，至反應(yīng)結(jié)束后，在65~70°C真空下脫水，過(guò)濾出料，用桶罐裝，即得。
【文檔編號(hào)】C08F16/06GK103773281SQ201310749368
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】蒙獻(xiàn)芳, 楊明慧, 周帆 申請(qǐng)人:廣西吉順能源科技有限公司