[发明专利]一种水基聚合物胶黏剂制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种水基聚合物胶黏剂制备方法和应用，具体涉及一种水基聚合物木材胶黏剂制备方法和应用，属于化学胶黏剂技术领域。

背景技术

我国森林资源匮乏、木材缺少，以小径级木段、枝桠材、木材加工剩余物等制备人造板替代木材意义重大。我国人造板生产量很大，而木材胶黏剂在人造板生产中占有举足轻重的地位。据报道，我国木材工业胶黏剂的用量占全部胶黏剂生产量的60％以上。目前，木材工业使用的胶黏剂主要是“三醛树脂”，即脲醛树脂、酚醛树脂和三聚氰胺-甲醛树脂胶，其中脲醛树脂价格低廉，其市场份额高达40％以上，但脲醛树脂黏接的人造板在使用过程中产生甲醛，这对人类健康造成很大的隐患。随人们生活质量以及环保意识的不断提高，解决含醛胶黏剂及其人造板的污染问题，开发新型无甲醛木材胶黏剂，彻底消除甲醛对环境的污染，成为木材胶黏剂行业发展的迫切需求和挑战。

申请号为CN200910031280.1的发明专利，公开了一种木材加工的水性聚氨酯胶黏剂的制备方法；其制备分为三个阶段，第一阶段由低聚物多元醇、亲水单体、异氰酸酯、改性单体通过逐步聚合和自由基聚合，生成改性聚氨酯预聚体；第二阶段为中和成盐后改性聚氨酯预聚体在水中分散；第三阶段为加入扩链剂后形成水性聚氨酯乳液；由于该胶黏剂中高活性的异氰酸酯基(-N＝C＝O)已经发生了逐步聚合反应，所以，当应用于木材黏接时，很难达到较优异的黏接强度。申请号为CN200810051264.4的发明专利，公开了另一种木材胶黏剂的制备方法，该胶黏剂是以淀粉和聚乙烯醇为主要原料，通过对淀粉糊化和氧化等预处理后与聚乙烯醇接枝制得胶黏剂主剂，再向其加入水性SBS乳液或三聚氰胺-甲醛树脂进行改性制得，由于该胶黏剂使用了淀粉为主要原料之一，所以，其产业化对粮食安全可能产生影响。

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有独特的物理及化学性质，其应用包括合成纤维、薄膜以及多种食品包装材料如饮料瓶、矿泉水瓶等领域。据PET世界大会统计，从2000年开始，世界PET工业进入了新一轮快速发展期，我国PET生产能力以及产量也大幅度增长，2003年、2004年和2005年，我国PET产量分别达到了973万吨、1162万吨和1253万吨，并且，PET产量继续不断增长，因此，将回收PET制备成高性价比的木材胶黏剂，对PET循环经济以及木材工业胶黏剂的发展均具有重要的意义。

发明内容

本发明的技术任务之一是为了弥补现有技术的不足，提供一种以回收PET为主要原料制备的水基聚合物胶黏剂的制备方法，该胶黏剂原料成本低，制备技术成熟可靠。

本发明的技术任务之二是提供该水基聚合物胶黏剂的应用，该胶黏剂用于木材黏接，对木材黏接强度高。

本发明的水基聚合物胶黏剂制备方法，步骤如下：

(1)将回收PET破碎，气流干燥，使水分降至质量百分比为0.5％以下，筛分掉砂子、石子、金属等固体物；

(2)向反应釜中加入100kg的回收破碎的PET、乙醇胺5～7kg、酯化催化剂0.5～0.8kg、热稳定剂0.6～1.0kg，并开启搅拌器，加热至265～270℃，反应30min；

(3)向反应釜中加入加入苯酐6～10kg，在160～180℃下反应30min；

(4)向反应釜中加入氨的水溶液165～170kg，调pH为8.0，使树脂分散得PET水基聚合物乳液。

(5)使用时，将制备的PET水基聚合物乳液和二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯按质量比100∶3～10室温混合得水基聚合物胶黏剂。

以上所述的酯化催化剂选自下列之一：单丁基氧化锡、二丁基氧化锡、钛酸四丁酯；酯化催化剂的使用导致在反应温度下，反应速度加快，反应时间缩短；

以上所述的热稳定剂选自下列之一：磷酸三甲酯、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、亚磷酸三苯酯；热稳定剂的使用避免反应过程中温度过高，产品颜色加深；

以上所述的二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯，黏度(25℃)为150～250mPa.s，游离异氰酸酯基(NCO)的质量百分含量为30.2～32.0％，该原料可在烟台万华聚氨酯股份有限公司或在当地的化工市场购得。

本发明水基聚合物胶黏剂应用于木材胶合板的黏接，黏接试验：