本發(fā)明屬于人造板膠黏劑領(lǐng)域，具體涉及一種秸稈人造板用水玻璃基膠黏劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
異氰酸酯膠黏劑和脲醛樹脂膠黏劑是秸稈人造板最常用的兩類膠黏劑。異氰酸酯膠黏劑對(duì)各類秸稈原料均具有較高的粘接力，產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性和機(jī)械加工性能好、耐水、無甲醛釋放。但是異氰酸酯膠黏劑的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于脲醛樹脂膠黏劑，而且異氰酸酯膠黏劑在板材熱壓過程中容易產(chǎn)生嚴(yán)重的粘板現(xiàn)象，給生產(chǎn)操作帶來負(fù)擔(dān)，也降低了生產(chǎn)效率，這大大弱化了秸稈人造板不含游離甲醛的優(yōu)勢(shì)，影響了產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。脲醛樹脂膠黏劑價(jià)格低，對(duì)竹木材等有著優(yōu)良的粘接性能，但因秸稈表面有不利于膠合的物質(zhì)，采用木質(zhì)人造板用的傳統(tǒng)脲醛樹脂膠黏劑，難以獲得滿意的粘接效果，而且脲醛樹脂通常含有游離的甲醛等有毒化合物。此外，采用異氰酸酯膠黏劑或脲醛樹脂膠黏劑制板，均需要較高的固化溫度(通常為150℃左右)，因此能耗較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服以上背景技術(shù)中提到的不足和缺陷，提供一種秸稈人造板用水玻璃基膠黏劑及其制備方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：
一種秸稈人造板用水玻璃基膠黏劑，由包括如下重量份的各組分制備得到：水玻璃35-55份、聚氧化乙烯水溶液7-13份、壬基酚聚氧乙烯醚(NP-10)0.04-0.07份、柔性不飽和聚酯樹脂11-24份、環(huán)烷酸鈷苯乙烯溶液3.3-7.2份、硅烷偶聯(lián)劑0.1-0.4份、過氧化甲乙酮3-7份、聚磷酸銨1-3.5份、堿式硫酸鎂晶須1-4份、拉開粉0.5-5份。
優(yōu)選的，所述聚氧化乙烯水溶液中聚氧化乙烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％-8％。
優(yōu)選的，所述環(huán)烷酸鈷苯乙烯溶液中環(huán)烷酸鈷苯乙烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％-2.5％。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明還提供一種秸稈人造板用水玻璃基膠黏劑的制備方法，包括如下步驟：(1)將7-13份聚氧化乙烯水溶液和0.04-0.07份壬基酚聚氧乙烯醚(NP-10)混合，攪拌乳化20-50min，得到聚氧化乙烯乳液；將35-55份水玻璃逐滴加入所述聚氧化乙烯乳液中，滴加完畢后，持續(xù)攪拌30-60min，得到聚氧化乙烯-水玻璃復(fù)合乳液；(2)將由11-24份柔性不飽和聚酯樹脂、0.1-0.4份硅烷偶聯(lián)劑、3.3-7.2份環(huán)烷酸鈷苯乙烯溶液組成的混合物A添加到步驟(1)制備得到的聚氧化乙烯-水玻璃復(fù)合乳液中，混合均勻，得到聚氧化乙烯-水玻璃-不飽和聚酯樹脂混合體系；(3)在施膠前，將3-7份過氧化甲乙酮、1-3.5份聚磷酸銨、1-4份堿式硫酸鎂晶須和0.5-5份拉開粉組成的混合物B加到步驟(2)得到的聚氧化乙烯-水玻璃-不飽和聚酯樹脂混合體系中，攪拌混合均勻，得到所述秸稈人造板用水玻璃基膠黏劑。
聚氧化乙烯是具有柔軟性和高強(qiáng)度特點(diǎn)的結(jié)晶性熱塑性樹脂，其本身耐細(xì)菌侵蝕，不易腐敗，且其溶液在低濃度下即具有很高的粘性，具有增粘、增稠、潤(rùn)滑、緩釋等性能，而且與其他樹脂的相容性好。不飽和聚酯樹脂具有較高的拉伸、彎曲和壓縮強(qiáng)度，耐水、耐酸堿性能好，價(jià)格低廉，可室溫固化等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的制備方法中首先利用乳化技術(shù)得到聚氧化乙烯-水玻璃復(fù)合乳液；接著將混有偶聯(lián)劑和引發(fā)/交聯(lián)劑的柔性不飽和聚酯樹脂混入上述聚氧化乙烯-水玻璃復(fù)合乳液中，得到聚氧化乙烯-水玻璃-不飽和聚酯樹脂三元混合體系；在施膠前，將固化劑、阻燃劑、增強(qiáng)劑、滲透劑等摻入上述三元混合體系中，即得到本發(fā)明的秸稈人造板用水玻璃基膠黏劑。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
(1)本發(fā)明的水玻璃基膠黏劑對(duì)農(nóng)作物秸稈碎料和纖維均具有優(yōu)異的膠黏性能，秸稈人造板的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度最高可達(dá)1.13MPa，靜曲強(qiáng)度的最大值達(dá)到19.76MPa，吸水厚度膨脹率的最低值僅為2.63％；(2)本發(fā)明的水玻璃基膠黏劑及由其制備的秸稈人造板無人工甲醛釋放，環(huán)保性能和阻燃性能突出；(3)本發(fā)明的水玻璃基膠黏劑在常溫下即可實(shí)現(xiàn)固化，不粘板，能耗低；(4)本發(fā)明的水玻璃基膠黏劑制備工藝簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化推廣和生產(chǎn)應(yīng)用，成本低，價(jià)格與脲醛樹脂膠黏劑相當(dāng)。
具體實(shí)施方式
為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合較佳的實(shí)施例對(duì)本文發(fā)明做更全面、細(xì)致地描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于以下具體實(shí)施例。
除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語只是為了描述具體實(shí)施例的目的，并不是旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
除非另有特別說明，本發(fā)明中用到的各種原材料、試劑、儀器和設(shè)備等均可通過市場(chǎng)購買得到或者可通過現(xiàn)有方法制備得到。
實(shí)施例：
實(shí)施例1
本實(shí)施例所述的秸稈人造板用水玻璃基膠黏劑，由包括如下重要份的各組分制備得到：水玻璃35份；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％的聚氧化乙烯水溶液10份；壬基酚聚氧乙烯醚(NP-10)0.05份；柔性不飽和聚酯樹脂11份；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％的環(huán)烷酸鈷苯乙烯溶液3.3份；硅烷偶聯(lián)劑0.25份；過氧化甲乙酮3份；聚磷酸銨3.5份；堿式硫酸鎂晶須1份；拉開粉3份。
本實(shí)施例所述的秸稈人造板用水玻璃基膠黏劑是通過如下方法制備得到的：
(1)將10份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％的聚氧化乙烯水溶液和0.05份壬基酚聚氧乙烯醚(NP-10)加入反應(yīng)瓶中混合，攪拌乳化35min，得到聚氧化乙烯乳液；將35份水玻璃逐滴加入所述聚氧化乙烯乳液中，滴加完畢后，持續(xù)攪拌45min，得到聚氧化乙烯-水玻璃復(fù)合乳液；
(2)將由11份柔性不飽和聚酯樹脂、0.25份硅烷偶聯(lián)劑、3.3份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％的環(huán)烷酸鈷苯乙烯溶液組成的混合物A添加到步驟(1)制備得到的聚氧化乙烯-水玻璃復(fù)合乳液中，攪拌使之混合均勻，得到聚氧化乙烯-水玻璃-不飽和聚酯樹脂混合體系；
(3)在施膠前，將由3份過氧化甲乙酮、3.5份聚磷酸銨、1份堿式硫酸鎂晶須和3份拉開粉組成的混合物B加到步驟(2)得到的聚氧化乙烯-水玻璃-不飽和聚酯樹脂混合體系中，攪拌混合均勻，得到本實(shí)施例所述的秸稈人造板用水玻璃基膠黏劑。
以玉米秸稈碎料為原料，含水率控制在15％以內(nèi)，加入占材料總量30wt％的本實(shí)施例制備的水玻璃基膠黏劑，混料均勻后填入模具鋪裝，于室溫下利用平壓機(jī)壓制成型，鎖模1-4h，制成密度為0.7g/cm3的玉米秸稈碎料板。甲醛釋放量按GB18580-2001《室內(nèi)裝飾材料人造板及其制品甲醛釋放限量》測(cè)試未檢出。內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度、靜曲強(qiáng)度、吸水厚度膨脹率按GB/T17657-2013《人造板及飾面板理化性能試驗(yàn)方法》測(cè)試，其值分別為0.97MPa、16.54MPa和3.81％。
實(shí)施例2
一種秸稈人造板用水玻璃基膠黏劑，由包括如下重要份的各組分制備得到：水玻璃40份；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％的聚氧化乙烯水溶液13份；壬基酚聚氧乙烯醚(NP-10)0.07份；柔性不飽和聚酯樹脂17.5份；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％的環(huán)烷酸鈷苯乙烯溶液5.1份；硅烷偶聯(lián)劑0.1份；過氧化甲乙酮5份；聚磷酸銨2.3份；堿式硫酸鎂晶須4份；拉開粉0.5份。
本實(shí)施例的秸稈人造板用水玻璃膠黏劑的制備方法，具體步驟為：
(1)將13份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％聚氧化乙烯水溶液和0.07份壬基酚聚氧乙烯醚(NP-10)加入反應(yīng)瓶中混合，攪拌乳化50min，得到聚氧化乙烯乳液；將40份水玻璃逐滴加入所述聚氧化乙烯乳液中，滴加完畢后，持續(xù)攪拌30min，得到聚氧化乙烯-水玻璃復(fù)合乳液；
(2)將由17.5份柔性不飽和聚酯樹脂、0.1份硅烷偶聯(lián)劑、5.1份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％環(huán)烷酸鈷苯乙烯溶液組成的混合物A添加到步驟(1)制備的聚氧化乙烯-水玻璃復(fù)合乳液中，攪拌使之混合均勻，得到聚氧化乙烯-水玻璃-不飽和聚酯樹脂混合體系；
(3)在施膠前，將由5份過氧化甲乙酮、2.3份聚磷酸銨、4份堿式硫酸鎂晶須和0.5份拉開粉組成的混合物B添加到步驟(2)得到的聚氧化乙烯-水玻璃-不飽和聚酯樹脂混合體系中，攪拌混合均勻，得到本實(shí)施例所述的秸稈人造板用水玻璃基膠黏劑。
以稻草纖維為原料，含水率控制在15％以內(nèi)，加入占材料總量20wt％的本實(shí)施例制備的水玻璃基膠黏劑，混料均勻后填入模具鋪裝，于室溫下利用平壓機(jī)壓制成型，鎖模1-4h，制成密度為0.7g/cm3的稻草纖維板。甲醛釋放量按GB18580-2001《室內(nèi)裝飾材料人造板及其制品甲醛釋放限量》測(cè)試未檢出。內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度、靜曲強(qiáng)度、吸水厚度膨脹率按GB/T 17657-2013《人造板及飾面板理化性能試驗(yàn)方法》測(cè)試，其值分別為1.13MPa、19.76MPa和2.63％。
實(shí)施例3
一種秸稈人造板用水玻璃基膠黏劑，由包括如下重要份的各組分制備得到：水玻璃55份；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8％的聚氧化乙烯水溶液7份；壬基酚聚氧乙烯醚(NP-10)0.04份；柔性不飽和聚酯樹脂24份；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5％的環(huán)烷酸鈷苯乙烯溶液7.2份；硅烷偶聯(lián)劑0.4份；過氧化甲乙酮7份；聚磷酸銨1份；堿式硫酸鎂晶須2.5份；拉開粉5份。
本實(shí)施例的秸稈人造板用水玻璃膠黏劑的制備方法，具體步驟為：
(1)將7份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7％的聚氧化乙烯水溶液和0.04份壬基酚聚氧乙烯醚(NP-10)加入反應(yīng)瓶中混合，攪拌乳化20min，得到聚氧化乙烯乳液；將55份水玻璃逐滴加入所述聚氧化乙烯乳液中，滴加完畢后，持續(xù)攪拌60min，得到聚氧化乙烯-水玻璃復(fù)合乳液；
(2)將由24份柔性不飽和聚酯樹脂、0.4份硅烷偶聯(lián)劑、7.2份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5％的環(huán)烷酸鈷苯乙烯溶液組成的混合物A添加到步驟(1)制備的聚氧化乙烯-水玻璃復(fù)合乳液中，攪拌使之混合均勻，得到聚氧化乙烯-水玻璃-不飽和聚酯樹脂混合體系；
(3)在施膠前，將由7份過氧化甲乙酮、1份聚磷酸銨、2.5份堿式硫酸鎂晶須和5份拉開粉組成的混合物B加到步驟(2)得到的聚氧化乙烯-水玻璃-不飽和聚酯樹脂混合體系中，攪拌混合均勻，得到本實(shí)施例所述的秸稈人造板用水玻璃基膠黏劑。
以麥秸纖維為原料，含水率控制在15％以內(nèi)，加入占材料總量40wt％的本實(shí)施例制備的水玻璃基膠黏劑，混料均勻后填入模具鋪裝，于室溫下利用平壓機(jī)壓制成型，鎖模1-4h，制成密度為0.7g/cm3的麥秸纖維板。甲醛釋放量按GB18580-2001《室內(nèi)裝飾材料人造板及其制品甲醛釋放限量》測(cè)試未檢出。內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度、靜曲強(qiáng)度、吸水厚度膨脹率按GB/T 17657-2013《人造板及飾面板理化性能試驗(yàn)方法》測(cè)試，其值分別為1.04MPa、17.93MPa和3.27％。
本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。