本發(fā)明屬于粘合劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種改性明膠-丙烯酸樹脂粘合劑制備方法。
背景技術(shù)：
明膠作為粘合劑在木材工業(yè)中應(yīng)用具有悠久的歷史，具有膠層凝固時間短(只需幾分鐘到十幾分鐘即可)，對木材附著力好，膠接強度大，調(diào)膠簡單，不需加其他助劑。但是，單獨的明膠粘合劑粘度大，不易刷膠與流平。明膠有良好的親水性、易吸潮長霉，也會因隨著環(huán)境濕度變化粘性會產(chǎn)生變化。多年來，市場上木膠價格與質(zhì)量比相差甚大，高檔膠黏劑價格高，抵擋價格低。其種類有三類，如以天然產(chǎn)物蛋白類、淀粉類為主要組分合成的膠黏劑；以聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚氨酯為主要組分合成的膠黏劑；以以天然產(chǎn)物蛋白類、淀粉類與乙烯基單體的共聚或共混物構(gòu)成的膠黏劑。利用天然產(chǎn)物蛋白類、淀粉類與丙烯酸合成的膠粘劑具有環(huán)保、無毒無害、可降解等優(yōu)點。隨著目前社會對環(huán)保和健康的要求日益的提高，傳統(tǒng)含甲醛合成樹脂膠粘劑逐漸被退出木膠行列。
綜上所述，采用現(xiàn)有的高濃度高粘度明膠水溶液，為了解決這一問題，本發(fā)明的兩種措施都可以解決粘度。一是反應(yīng)前先將明膠進行適當氧化，降低粘度；二是與丙烯酸酯單體接枝合成能夠改變明膠在水溶液中的構(gòu)象，在高濃度下獲得低粘度的乳液，解決了涂飾流平性及干燥速度。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種改性明膠-丙烯酸樹脂粘合劑制備方法，旨在解決高濃度蛋白膠粘劑水溶液存在粘度高，涂布流平性能差的問題。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種改性明膠-丙烯酸樹脂粘合劑制備方法，包括以下步驟：
將100份10％～15％質(zhì)量分數(shù)的明膠液置有冷凝裝置的反應(yīng)釜中，加3～5份亞硝酸，0～5℃下攪拌40～60min，抽真空20min，加25～30份丙烯酸類單體混合物，加入質(zhì)量分數(shù)為30％的NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH至6.5～7.0，攪拌桿攪拌轉(zhuǎn)速100～120r/min下升溫至75～85℃，滴加20～25份10％質(zhì)量分數(shù)的過硫酸鉀引發(fā)劑溶液，1～3h滴加完畢。
升溫至80～90℃，保溫反應(yīng)1～1.5h后停止加熱，加入質(zhì)量分數(shù)為30％的NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH至6.5～7.0，保溫反應(yīng)0.5h后停止加熱，降溫至40～45℃，得到粘合劑。
根據(jù)所述的明膠為堿法制造的工業(yè)明膠，分子質(zhì)量為4～8萬；所述的丙烯酸甲酯與N-羥甲基丙烯酰胺組成，其中丙烯酸甲酯為15～20份，N-羥甲基丙烯酰胺為8～10份。
根據(jù)所述得到含固量為45％的淡灰色微乳液粘稠液體，粘度為200～300mPa·s的粘合劑。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用所述明膠-丙烯酸樹脂粘合劑制備方法制備的粘合劑。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用所述粘合劑制備的木板。
本發(fā)明提供的改性明膠-丙烯酸樹脂粘合劑制備方法。由于明膠的水溶液具有極高的粘度，難以有效進行化學合成。本發(fā)明對明膠預(yù)先用硝酸進行氧化處理，將部分親水氨基與進行氧化轉(zhuǎn)變成羥基，即改善了明膠水溶液粘力、又可以解決明膠的耐水性差等缺點。然后利用N-羥甲基丙烯酰胺與丙烯酸甲酯聚合后，通過羥甲基與膠原交聯(lián)獲得接枝物乳液，提高分子質(zhì)量增加膠的粘結(jié)力的同時，解決膠水的涂布性能。最終得到一種無有害物質(zhì)的水性環(huán)保型木材膠粘劑。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例提供的改性明膠-丙烯酸樹脂粘合劑制備方法流程圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的應(yīng)用原理作詳細的描述。
如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的改性明膠-丙烯酸樹脂粘合劑制備方法包括以下步驟：
S101：將100份10％～15％質(zhì)量分數(shù)的明膠液置有冷凝裝置的反應(yīng)釜中，加3～5份亞硝酸，0～5℃下攪拌40～60min，抽真空20min，加23～30份丙烯酸類單體混合物，加入質(zhì)量分數(shù)為30％的NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH至6.5～7.0；
S102：攪拌桿攪拌轉(zhuǎn)速100～120r/min下升溫至75～85℃，滴加20～25份10％質(zhì)量分數(shù)的過硫酸鉀引發(fā)劑溶液，1～3h滴加完畢；
S103：升溫至80～90℃，保溫反應(yīng)1～1.5h后停止加熱，加入質(zhì)量分數(shù)為30％的NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH至6.5～7.0，保溫反應(yīng)0.5h后停止加熱，降溫至40～45℃，得到粘合劑；
S104：根據(jù)明膠為堿法制造的工業(yè)明膠，分子質(zhì)量為4～8萬；所述的丙烯酸甲酯與N-羥甲基丙烯酰胺組成，其中丙烯酸甲酯為15～20份，N-羥甲基丙烯酰胺為8～10份；
S105：根據(jù)得到含固量為45％的淡黃色，粘度為200～300mPa·s的粘合劑。
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的應(yīng)用原理作進一步的描述。
實施例1
將100份10％～15％質(zhì)量分數(shù)的明膠液置有冷凝裝置的反應(yīng)釜中，加入3份亞硝酸在0～5℃下攪拌40～60min，抽真空20min。加20份丙烯酸甲酯，8份N-羥甲基丙烯酰胺混合物，緩慢加入質(zhì)量分數(shù)為30％的NaOH，調(diào)節(jié)pH至6.5，攪拌桿轉(zhuǎn)速100～120r/min下升溫至75℃，滴加20份10％質(zhì)量分數(shù)的過硫酸鉀引發(fā)劑溶液，2h滴加完畢，升溫至80℃，保溫反應(yīng)1h后停止加熱，緩慢加入質(zhì)量分數(shù)為30％的NaOH，調(diào)節(jié)pH至6.5，保溫反應(yīng)0.5h后停止加熱，降溫至40℃，得到含固量約為40％的淡黃色，粘度為200～300mPa·s的粘合劑。
實施例2
將100份45％～50％質(zhì)量分數(shù)的明膠液置有冷凝裝置的反應(yīng)釜中，加入4份亞硝酸在0～5℃下攪拌40～60min，抽真空20min。加15份丙烯酸甲酯，10份N-羥甲基丙烯酰胺混合物，緩慢加入質(zhì)量分數(shù)為30％的NaOH，調(diào)節(jié)pH至6.5，攪拌桿轉(zhuǎn)速100～120r/min下升溫至75℃，滴加25份10％質(zhì)量分數(shù)的過硫酸鉀引發(fā)劑溶液，3h滴加完畢，升溫至85℃，保溫反應(yīng)1.5h后停止加熱，緩慢加入質(zhì)量分數(shù)為30％的NaOH，調(diào)節(jié)pH至6.5，保溫反應(yīng)1h后停止加熱，降溫至40℃，得到含固量約為40％的淡黃色，粘度為200～300mPa·s的粘合劑。
實施例3
將100份45％～50％質(zhì)量分數(shù)的明膠液置有冷凝裝置的反應(yīng)釜中，加入5份亞硝酸在0～5℃下攪拌40～60min，抽真空20min。加20份丙烯酸甲酯，10份N-羥甲基丙烯酰胺混合物，緩慢加入質(zhì)量分數(shù)為30％的NaOH，調(diào)節(jié)pH至6.5，攪拌桿轉(zhuǎn)速100～120r/min下升溫至75℃，滴加25份10％質(zhì)量分數(shù)的過硫酸鉀引發(fā)劑溶液，3h滴加完畢，升溫至90℃，保溫反應(yīng)1.5h后停止加熱，緩慢加入質(zhì)量分數(shù)為30％的NaOH，調(diào)節(jié)pH至6.5，保溫反應(yīng)1h后停止加熱，降溫至40℃，得到含固量約為45％的淡黃色，粘度為200～300mPa·s的粘合劑。
下面結(jié)合實驗分析對本發(fā)明的應(yīng)用效果作詳細的描述。
將市售三合板裁成8cm×2cm木板試樣，進行涂膠對比試驗。以市售工業(yè)明膠及鉻革屑膠原降解物原料為參照，平行兩組，涂膠面積2cm×2cm，涂膠量以250g/m2為準，閉口陳化時間15min，然后用止水夾兩端固定加壓2h后，烘箱60℃下烘干。分別進行干態(tài)和濕態(tài)抗剪切強度測試。濕態(tài)處理方法：將涂膠烘干后的膠合木板置于水中完全浸沒48h，取出擦干表面的水，即時測量。采用XL-100A型萬能拉力試驗機，拉伸速度100mm/min，傳感器靈敏度1kN，進行抗剪切強度測試。發(fā)明膠粘劑的膠粘強度及抗水性能測試結(jié)果見表1。
表1發(fā)明產(chǎn)品膠粘試驗
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。