本發(fā)明屬于膠黏劑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型環(huán)保膠黏劑。

背景技術(shù)：

進入21 世紀以來，國內(nèi)人造板工業(yè)得到超常規(guī)的快速發(fā)展，年均增長22%，2009年人造板產(chǎn)量超過8000多萬立方米，年消耗膠粘劑約500萬，成為世界人造板生產(chǎn)第一大國。目前，國內(nèi)外人造板制造行業(yè)使用的粘合劑主要還是脲醛樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂等。此類型的膠粘劑中游離甲醛含量較高，使用過程中緩慢釋放出有毒甲醛氣體，對人體造成傷害。為了減少甲醛氣體的排放，國內(nèi)的研究思路一方面是對原有合成脲醛樹脂的技術(shù)路線加以改進，試圖降低游離甲醛的含量。如添加尿素、三聚氰胺等甲醛撲捉劑；另一方面試圖利用價廉的生物質(zhì)聚羥基化合物為原料制備木材膠黏劑來取代甲醛系膠黏劑。在所報導(dǎo)的上述思路中，淀粉基膠粘劑的成本較低，是最有應(yīng)用前景的一種天然聚羥基化合物材料。結(jié)合國內(nèi)淀粉膠粘劑已經(jīng)大量應(yīng)用于瓦楞紙板包裝箱的國情，淀粉膠粘劑經(jīng)過新型結(jié)構(gòu)淀粉的分子設(shè)計與控制氧化斷鏈、交聯(lián)后接枝共聚，解決粘結(jié)強度和耐水性，用于人造板行業(yè)從經(jīng)濟上考慮是可行的。近兩年來，已經(jīng)有了部分人造板用淀粉膠粘劑的探索研究或發(fā)明專利。但從研究結(jié)果來看淀粉基膠粘劑用于人造板，仍然存在耐水性、粘接強度、固含量和貯存穩(wěn)定性等的難題。人造板用淀粉膠粘劑應(yīng)用的技術(shù)開發(fā)方面也還有很多困難需要克服。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種新型環(huán)保膠黏劑，以解決現(xiàn)有淀粉基膠粘劑用于人造板，仍然存在耐水性、粘接強度、固含量和貯存穩(wěn)定性差等問題。本發(fā)明的膠黏劑膠合強度高、耐水性強，完全符合GB/T14732-2006 中相關(guān)標準，所生產(chǎn)的膠合板強度遠遠超過國家Ⅱ類人造板標準?？蓮V泛應(yīng)用于人造板、膠合板、纖維素板的生產(chǎn)，代替“三醛”膠的使用。

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種新型環(huán)保膠黏劑，以重量份為單位，包括以下原料：豌豆淀粉106-160份、丙二酸二甲酯14-17份、N，N-二甲基乙酰胺12-14份、氫氧化鈉2-5份、環(huán)氧氯丁烷3-7份、尿素2-5份、偶聯(lián)劑0.3-0.7份、引發(fā)劑0.1-0.4份、催化劑0.1-0.3份、穩(wěn)定劑0.1-0.4份、消泡劑0.5-1份、增塑劑0.6-1.2份、增韌劑0.5-0.9份、增粘劑0.4-0.8份；

所述增韌劑為聚丙二烯橡膠；

所述增粘劑為丙基三甲氧基硅烷；

所述新型環(huán)保膠黏劑的制備方法，包括以下步驟：

S1：配制濃度為17-20Be’，pH 值為3.3-3.6的豌豆淀粉漿Ⅰ；

S2：向步驟S1的豌豆淀粉漿Ⅰ中加入濃度為1%-1.9%的丙二酸二甲酯、N，N-二甲基乙酰胺、偶聯(lián)劑、催化劑，然后在溫度為45-55℃，攪拌轉(zhuǎn)速為60-80r/min下進行交聯(lián)接枝反應(yīng)3-4h，制得漿料Ⅱ；

S3：向步驟S2的漿料Ⅱ中加入氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH 值為9.2-9.6，接著加入環(huán)氧氯丁烷、尿素、引發(fā)劑、增塑劑、增韌劑、增粘劑，然后在溫度為56-58℃，攪拌轉(zhuǎn)速為50-100r/min下進行交聯(lián)反應(yīng)1.5-2h，制得漿料Ⅲ；

S4：將步驟S3的漿料Ⅲ中加入穩(wěn)定劑，調(diào)節(jié)pH值為7.8-8.2，升溫至75-79℃，糊化55-60min，糊化結(jié)束后降至30-35℃，加入消泡劑，在轉(zhuǎn)速為50-100r/min下攪拌10-15min，制得新型環(huán)保膠黏劑。

進一步地，所述偶聯(lián)劑為2，5-二甲基-2，5-雙( 苯甲酰過氧)-己烷。

進一步地，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁酸（丙烯酸乙二醇）酯。

進一步地，所述催化劑為鉑催化劑。

進一步地，所述穩(wěn)定劑為有機錫穩(wěn)定劑。

進一步地，所述消泡劑為聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。

進一步地，所述增塑劑為檸檬酸酯。

本發(fā)明具有以下有益效果：

（1）本發(fā)明所使用的主要原料為豌豆淀粉，屬于生物質(zhì)材料，價格優(yōu)勢明顯，來源廣泛，綠色環(huán)保，屬于可再生農(nóng)業(yè)資源的合理開發(fā)利用，能提高農(nóng)產(chǎn)品的附加值。

（2）在本發(fā)明的膠黏劑膠合成的工藝路線中，未加入任何含甲醛的物質(zhì)，所合成的膠黏劑產(chǎn)品游離甲醛釋放量達到E0級標準（≤0.5mg/L），減少甲醛的排放，對人體無傷害，屬于綠色新型環(huán)保膠黏劑。

（3）本發(fā)明的膠黏劑具有固含量高（46.7%-49.4%，高于尿醛樹脂固含標準）、耐水性能好（75-79h）、膠合強度高（7.78-8.24Mpa）、固化時間快（42-45s）、儲存期長（≥208-210 天）、反應(yīng)條件溫和、能耗少、工藝簡單、成本低、設(shè)備簡單等特點。

（4）本發(fā)明的膠黏劑膠合強度高和耐水性強，完全符合GB/T14732-2006 中相關(guān)標準，所生產(chǎn)的膠合板強度遠遠超過國家Ⅱ類人造板標準?？蓮V泛應(yīng)用于人造板、膠合板、纖維素板的工業(yè)流水線生產(chǎn)，代替“三醛”膠的使用，減少對化石資源的依賴。

具體實施方式

為便于更好地理解本發(fā)明，通過以下實例加以說明，這些實例屬于本發(fā)明的保護范圍，但不限制本發(fā)明的保護范圍。

在實施例中，所述新型環(huán)保膠黏劑，以重量份為單位，包括以下原料：豌豆淀粉106-160份、丙二酸二甲酯14-17份、N，N-二甲基乙酰胺12-14份、氫氧化鈉2-5份、環(huán)氧氯丁烷3-7份、尿素2-5份、偶聯(lián)劑0.3-0.7份、引發(fā)劑0.1-0.4份、催化劑0.1-0.3份、穩(wěn)定劑0.1-0.4份、消泡劑0.5-1份、增塑劑0.6-1.2份、增韌劑0.5-0.9份、增粘劑0.4-0.8份；

所述偶聯(lián)劑為2，5-二甲基-2，5-雙( 苯甲酰過氧)-己烷；

所述引發(fā)劑為偶氮二異丁酸（丙烯酸乙二醇）酯；

所述催化劑為鉑催化劑；

所述穩(wěn)定劑為有機錫穩(wěn)定劑；

所述消泡劑為聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚；

所述增塑劑為檸檬酸酯；

所述增韌劑為聚丙二烯橡膠；

所述增粘劑為丙基三甲氧基硅烷；

所述新型環(huán)保膠黏劑的制備方法，包括以下步驟：

S1：配制濃度為17-20Be’，pH 值為3.3-3.6的豌豆淀粉漿Ⅰ；

S2：向步驟S1的豌豆淀粉漿Ⅰ中加入濃度為1%-1.9%的丙二酸二甲酯、N，N-二甲基乙酰胺、偶聯(lián)劑、催化劑，然后在溫度為45-55℃，攪拌轉(zhuǎn)速為60-80r/min下進行交聯(lián)接枝反應(yīng)3-4h，制得漿料Ⅱ；

S3：向步驟S2的漿料Ⅱ中加入氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH 值為9.2-9.6，接著加入環(huán)氧氯丁烷、尿素、引發(fā)劑、增塑劑、增韌劑、增粘劑，然后在溫度為56-58℃，攪拌轉(zhuǎn)速為50-100r/min下進行交聯(lián)反應(yīng)1.5-2h，制得漿料Ⅲ；

S4：將步驟S3的漿料Ⅲ中加入穩(wěn)定劑，調(diào)節(jié)pH值為7.8-8.2，升溫至75-79℃，糊化55-60min，糊化結(jié)束后降至30-35℃，加入消泡劑，在轉(zhuǎn)速為50-100r/min下攪拌10-15min，制得新型環(huán)保膠黏劑。

下面通過更具體的實施例對本發(fā)明進行說明。

實施例1

一種新型環(huán)保膠黏劑，以重量份為單位，包括以下原料：豌豆淀粉132份、丙二酸二甲酯15份、N，N-二甲基乙酰胺13份、氫氧化鈉4份、環(huán)氧氯丁烷5份、尿素4份、偶聯(lián)劑0.5份、引發(fā)劑0.3份、催化劑0.2份、穩(wěn)定劑0.3份、消泡劑0.8份、增塑劑0.9份、增韌劑0.8份、增粘劑0.6份；

所述偶聯(lián)劑為2，5-二甲基-2，5-雙( 苯甲酰過氧)-己烷；

所述引發(fā)劑為偶氮二異丁酸（丙烯酸乙二醇）酯；

所述催化劑為鉑催化劑；

所述穩(wěn)定劑為有機錫穩(wěn)定劑；

所述消泡劑為聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚；

所述增塑劑為檸檬酸酯；

所述增韌劑為聚丙二烯橡膠；

所述增粘劑為丙基三甲氧基硅烷；

所述新型環(huán)保膠黏劑的制備方法，包括以下步驟：

S1：配制濃度為18Be’，pH 值為3.4的豌豆淀粉漿Ⅰ；

S2：向步驟S1的豌豆淀粉漿Ⅰ中加入濃度為1.5%的丙二酸二甲酯、N，N-二甲基乙酰胺、偶聯(lián)劑、催化劑，然后在溫度為50℃，攪拌轉(zhuǎn)速為70r/min下進行交聯(lián)接枝反應(yīng)3.5h，制得漿料Ⅱ；

S3：向步驟S2的漿料Ⅱ中加入氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH 值為9.4，接著加入環(huán)氧氯丁烷、尿素、引發(fā)劑、增塑劑、增韌劑、增粘劑，然后在溫度為57℃，攪拌轉(zhuǎn)速為80r/min下進行交聯(lián)反應(yīng)1.8h，制得漿料Ⅲ；

S4：將步驟S3的漿料Ⅲ中加入穩(wěn)定劑，調(diào)節(jié)pH值為8，升溫至78℃，糊化58min，糊化結(jié)束后降至32℃，加入消泡劑，在轉(zhuǎn)速為80r/min下攪拌12min，制得新型環(huán)保膠黏劑。

實施例2

一種新型環(huán)保膠黏劑，以重量份為單位，包括以下原料：豌豆淀粉106份、丙二酸二甲酯14份、N，N-二甲基乙酰胺12份、氫氧化鈉2份、環(huán)氧氯丁烷3份、尿素2份、偶聯(lián)劑0.3份、引發(fā)劑0.1份、催化劑0.1份、穩(wěn)定劑0.1份、消泡劑0.5份、增塑劑0.6份、增韌劑0.5份、增粘劑0.4份；

所述偶聯(lián)劑為2，5-二甲基-2，5-雙( 苯甲酰過氧)-己烷；

所述引發(fā)劑為偶氮二異丁酸（丙烯酸乙二醇）酯；

所述催化劑為鉑催化劑；

所述穩(wěn)定劑為有機錫穩(wěn)定劑；

所述消泡劑為聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚；

所述增塑劑為檸檬酸酯；

所述增韌劑為聚丙二烯橡膠；

所述增粘劑為丙基三甲氧基硅烷；

所述新型環(huán)保膠黏劑的制備方法，包括以下步驟：

S1：配制濃度為17Be’，pH 值為3.3的豌豆淀粉漿Ⅰ；

S2：向步驟S1的豌豆淀粉漿Ⅰ中加入濃度為1%的丙二酸二甲酯、N，N-二甲基乙酰胺、偶聯(lián)劑、催化劑，然后在溫度為45℃，攪拌轉(zhuǎn)速為60r/min下進行交聯(lián)接枝反應(yīng)4h，制得漿料Ⅱ；

S3：向步驟S2的漿料Ⅱ中加入氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH 值為9.2，接著加入環(huán)氧氯丁烷、尿素、引發(fā)劑、增塑劑、增韌劑、增粘劑，然后在溫度為56℃，攪拌轉(zhuǎn)速為50r/min下進行交聯(lián)反應(yīng)2h，制得漿料Ⅲ；

S4：將步驟S3的漿料Ⅲ中加入穩(wěn)定劑，調(diào)節(jié)pH值為7.8，升溫至75℃，糊化60min，糊化結(jié)束后降至30℃，加入消泡劑，在轉(zhuǎn)速為50r/min下攪拌15min，制得新型環(huán)保膠黏劑。

實施例3

一種新型環(huán)保膠黏劑，以重量份為單位，包括以下原料：豌豆淀粉160份、丙二酸二甲酯17份、N，N-二甲基乙酰胺14份、氫氧化鈉5份、環(huán)氧氯丁烷7份、尿素5份、偶聯(lián)劑0.7份、引發(fā)劑0.4份、催化劑0.3份、穩(wěn)定劑0.4份、消泡劑1份、增塑劑1.2份、增韌劑0.9份、增粘劑0.8份；

所述偶聯(lián)劑為2，5-二甲基-2，5-雙( 苯甲酰過氧)-己烷；

所述引發(fā)劑為偶氮二異丁酸（丙烯酸乙二醇）酯；

所述催化劑為鉑催化劑；

所述穩(wěn)定劑為有機錫穩(wěn)定劑；

所述消泡劑為聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚；

所述增塑劑為檸檬酸酯；

所述增韌劑為聚丙二烯橡膠；

所述增粘劑為丙基三甲氧基硅烷；

所述新型環(huán)保膠黏劑的制備方法，包括以下步驟：

S1：配制濃度為20Be’，pH 值為3.6的豌豆淀粉漿Ⅰ；

S2：向步驟S1的豌豆淀粉漿Ⅰ中加入濃度為1.9%的丙二酸二甲酯、N，N-二甲基乙酰胺、偶聯(lián)劑、催化劑，然后在溫度為55℃，攪拌轉(zhuǎn)速為80r/min下進行交聯(lián)接枝反應(yīng)3h，制得漿料Ⅱ；

S3：向步驟S2的漿料Ⅱ中加入氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH 值為9.6，接著加入環(huán)氧氯丁烷、尿素、引發(fā)劑、增塑劑、增韌劑、增粘劑，然后在溫度為58℃，攪拌轉(zhuǎn)速為100r/min下進行交聯(lián)反應(yīng)1.5h，制得漿料Ⅲ；

S4：將步驟S3的漿料Ⅲ中加入穩(wěn)定劑，調(diào)節(jié)pH值為8.2，升溫至79℃，糊化55min，糊化結(jié)束后降至35℃，加入消泡劑，在轉(zhuǎn)速為100r/min下攪拌10min，制得新型環(huán)保膠黏劑。

實施例4

一種新型環(huán)保膠黏劑，以重量份為單位，包括以下原料：豌豆淀粉120份、丙二酸二甲酯15份、N，N-二甲基乙酰胺13份、氫氧化鈉3份、環(huán)氧氯丁烷4份、尿素3份、偶聯(lián)劑0.4份、引發(fā)劑0.2份、催化劑0.2份、穩(wěn)定劑0.2份、消泡劑0.6份、增塑劑0.8份、增韌劑0.6份、增粘劑0.5份；

所述偶聯(lián)劑為2，5-二甲基-2，5-雙( 苯甲酰過氧)-己烷；

所述引發(fā)劑為偶氮二異丁酸（丙烯酸乙二醇）酯；

所述催化劑為鉑催化劑；

所述穩(wěn)定劑為有機錫穩(wěn)定劑；

所述消泡劑為聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚；

所述增塑劑為檸檬酸酯；

所述增韌劑為聚丙二烯橡膠；

所述增粘劑為丙基三甲氧基硅烷；

所述新型環(huán)保膠黏劑的制備方法，包括以下步驟：

S1：配制濃度為18Be’，pH 值為3.4的豌豆淀粉漿Ⅰ；

S2：向步驟S1的豌豆淀粉漿Ⅰ中加入濃度為1.2%的丙二酸二甲酯、N，N-二甲基乙酰胺、偶聯(lián)劑、催化劑，然后在溫度為48℃，攪拌轉(zhuǎn)速為65r/min下進行交聯(lián)接枝反應(yīng)3.8h，制得漿料Ⅱ；

S3：向步驟S2的漿料Ⅱ中加入氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH 值為9.3，接著加入環(huán)氧氯丁烷、尿素、引發(fā)劑、增塑劑、增韌劑、增粘劑，然后在溫度為57℃，攪拌轉(zhuǎn)速為60r/min下進行交聯(lián)反應(yīng)1.9h，制得漿料Ⅲ；

S4：將步驟S3的漿料Ⅲ中加入穩(wěn)定劑，調(diào)節(jié)pH值為7.9，升溫至76℃，糊化57min，糊化結(jié)束后降至32℃，加入消泡劑，在轉(zhuǎn)速為60/min下攪拌14min，制得新型環(huán)保膠黏劑。

實施例5

一種新型環(huán)保膠黏劑，以重量份為單位，包括以下原料：豌豆淀粉150份、丙二酸二甲酯16份、N，N-二甲基乙酰胺13份、氫氧化鈉4份、環(huán)氧氯丁烷6份、尿素4份、偶聯(lián)劑0.6份、引發(fā)劑0.3份、催化劑0.3份、穩(wěn)定劑0.3份、消泡劑0.9份、增塑劑1份、增韌劑0.8份、增粘劑0.7份；

所述偶聯(lián)劑為2，5-二甲基-2，5-雙( 苯甲酰過氧)-己烷；

所述引發(fā)劑為偶氮二異丁酸（丙烯酸乙二醇）酯；

所述催化劑為鉑催化劑；

所述穩(wěn)定劑為有機錫穩(wěn)定劑；

所述消泡劑為聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚；

所述增塑劑為檸檬酸酯；

所述增韌劑為聚丙二烯橡膠；

所述增粘劑為丙基三甲氧基硅烷；

所述新型環(huán)保膠黏劑的制備方法，包括以下步驟：

S1：配制濃度為19Be’，pH 值為3.5的豌豆淀粉漿Ⅰ；

S2：向步驟S1的豌豆淀粉漿Ⅰ中加入濃度為1.6%的丙二酸二甲酯、N，N-二甲基乙酰胺、偶聯(lián)劑、催化劑，然后在溫度為52℃，攪拌轉(zhuǎn)速為75r/min下進行交聯(lián)接枝反應(yīng)3.2h，制得漿料Ⅱ；

S3：向步驟S2的漿料Ⅱ中加入氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH 值為9.5，接著加入環(huán)氧氯丁烷、尿素、引發(fā)劑、增塑劑、增韌劑、增粘劑，然后在溫度為57℃，攪拌轉(zhuǎn)速為90r/min下進行交聯(lián)反應(yīng)1.6h，制得漿料Ⅲ；

S4：將步驟S3的漿料Ⅲ中加入穩(wěn)定劑，調(diào)節(jié)pH值為8.1，升溫至78℃，糊化56min，糊化結(jié)束后降至34℃，加入消泡劑，在轉(zhuǎn)速為90r/min下攪拌12min，制得新型環(huán)保膠黏劑。

本發(fā)明膠黏劑用于楊木膠合板膠合，其干膠合強度優(yōu)異。按照GB/T 14732-2006所規(guī)定方法進行測試，將試件放入63±3℃的熱水中浸漬3h，然后將試件平放在63±3℃的空氣對流干燥箱中干燥1h，取出后在室溫下降溫10min，再進行膠合強度測試。產(chǎn)品膠合強度、耐水性均內(nèi)滿足國家Ⅱ類膠合板相關(guān)標準。

下表是實施例1-5的新型環(huán)保膠黏劑的性能測試結(jié)果與尿醛樹脂木材膠黏劑國家標（準簡稱標值）的比較。

以上內(nèi)容不能認定本發(fā)明具體實施只局限于這些說明，對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護范圍。