[发明专利]一种高强耐水淀粉基木材胶黏剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种木材胶黏剂及其制备方法，具体为一种粘接力强、耐水性好、可室温固化的淀粉基木材胶黏剂及其制备方法。

背景技术

传统木材加工工业用三大胶种：脲醛树脂、酚醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂，在制备、固化和使用过程中存在醛类有毒化合物释放问题，严重污染环境和危害人体健康。随着人们环保意识的逐渐增强和国家环保法规的日益完善，开发无毒、无污染、绿色环保型的木材胶黏剂已成为行业发展的必然趋势。淀粉胶黏剂是一种价廉、无毒、天然环保、绿色可再生的胶黏剂品种，目前主要用于纸制品粘接、标签制作、建筑装裱、装饰等方面，由于存在粘接强度不高和耐水性不佳等问题，淀粉胶黏剂还不足以用于木材粘接。

发明内容

本发明所解决的技术问题是在于提供一种粘接力强、耐水性佳、可室温固化的淀粉基木材胶黏剂及其制备方法，以解决现有木质品粘接使用的三醛胶带来的醛类有毒化合物污染环境和危害健康的技术缺陷。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种高强耐水淀粉基木材胶黏剂，其特征是：按重量份数，其组分为：

 淀粉：100份

无机酸：180～250份

去离子水：300～500份

接枝单体：60～160份

碳酸氢钠：1.5～7.5份

复合引发剂：1～4份

乳化剂：2～6份

增塑剂：4～8份

防腐剂：0.5～1.5份

消泡剂：0.2～0.5份。

一种高强耐水淀粉基木材胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）按照重量份数取以下组分：

淀粉：100份

无机酸：180～250份

去离子水：300～500份

接枝单体：60～160份

碳酸氢钠：1.5～7.5份

复合引发剂：1～4份

乳化剂：2～6份

增塑剂：4～8份

防腐剂：0.5～1.5份

消泡剂：0.2～0.5份；

（2）用去离子水分别将无机酸分析纯配制成0.5mol/L的稀溶液，将复合引发剂配制成10%的复合引发剂溶液，将碳酸氢钠配制成饱和溶液；

（3）将淀粉和无机酸稀溶液依次加入反应瓶中，在60～70℃加热搅拌20～60min；用碳酸氢钠饱和溶液将混合体系的pH值调到6.0～7.0； 

（4）在搅拌下升温至90～95℃，待淀粉糊化20～60min后，将体系的反应温度降至60～70℃，接着在氮气保护下加入乳化剂、接枝单体总份数的1/4～1/3和复合引发剂溶液总份数的1/4～1/3，进行预聚反应20～60min； 

（5）预聚反应结束后，将反应温度升高至70～80℃，将剩余接枝单体和剩余复合引发剂溶液滴加到反应瓶中，滴加时间保持在3h以上，并使单体滴加速度快于复合引发剂溶液的滴加速度；

（6）滴加完毕后，将体系温度升高至80～90℃，继续保温反应20～60min，然后终止反应，待物料温度降至50℃以下时，用碳酸氢钠饱和溶液将体系的pH值调至6.0～7.0，搅拌下依次加入增塑剂、防腐剂和消泡剂，待物料温度降至室温后，出料、包装，制得淀粉基木材胶黏剂。

本发明中，所述淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉中一种或者几种的混合物；所述玉米淀粉包括蜡质玉米淀粉。

本发明中，所述无机酸为盐酸、硫酸或硝酸。

本发明中，所述接枝单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸酸缩水甘油酯中一种或几种的混合物。

本发明中，所述复合引发剂为过硫酸铵和硝酸铈铵的混合物。

本发明中，所述复合引发剂是硝酸铈铵与过硫酸铵的混合物，且二者的质量份数比为3:1～3。

本发明中，所述增塑剂为甘油或乙二醇。

本发明中，所述防腐剂为五氯酚钠或苯甲酸钠。

本发明中，所述消泡剂为磷酸三丁酯或N33025。

本发明的技术原理为：本专利是将淀粉经酸转化、糊化后，在高价铈盐和过硫酸盐引发体系作用下，与接枝单体进行乳液接枝共聚，再与增塑剂、防腐剂和消泡剂共混，得到稳定性好、粘接性高、耐水性佳的室温固化淀粉基胶黏剂。