[发明专利]一种人造板用生物质无醛胶粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种胶粘剂及其制备方法，更具体地，本发明涉及一种人造板用生物质无醛胶粘剂及其制备方法。

背景技术

人造板是以木材或其他非木材植物为原料，经一定机械加工分离成各种单元材料，经施加胶粘剂后，重组热压而制成的板材或模压制品。

我国从人造板生产规模和人造板总产量上看，是人造板生产大国，到2016年为止，中国人造板产量为883558m²，从而促进板材胶粘剂的需求量快速增长，10多年来胶粘剂需求量平均增长率在20％左右，其中，三醛胶(脲醛、酚醛和三聚氰胺甲醛树脂胶)的产量最大，约600万吨，占胶粘剂总产量的40％左右。然而，源于使用的三醛胶在生产和使用时会释放对人体有害的游离苯酚、甲醛等会给环境和人体健康带来恶劣影响的物质，尤其是在室内装修和家具板材中，因为甲醛并不完全缩聚，关键是固化树脂因水解或者分解释放出游离甲醛，逐步向四周散发而造成室内环境污染。石油基胶粘剂制品属于非生物可降解材料，长期大量使用会形成废物堆积和造成环境恶化，同时随着全球石油资源的日益减少，石油化工产品价格持续攀升，加之人们的环保意识增强，人们把更多的目光投向了丰富且可再生的生物质资源上。

大豆是世界上最丰富的植物蛋白来源，而且大豆中蛋白含量很高，大豆蛋白分子上有大量的氨基、羧基、羟基、酚羟基等极性基团，能与木材组份形成很强的氢键、范德华力、疏水性作用以及少量共价键，因此是非常好的人造板用无醛胶粘剂原料。然而，天然大豆蛋白分子具有三级结构，其三级结构是紧密的球形结构，极性基团被包裹在球形结构内，加之大豆蛋白的耐水性差，使之并不适于制备胶粘剂。传统工艺通过简单变性改性制备得到的大豆蛋白胶粘剂，仅使大豆蛋白部分二、三级结构展开并利用，从而使胶粘剂性能和耐水性不理想，而且其防腐性能差，抗微生物降解能力低，易发生霉变，储存周期短，严重制约其推广使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种人造板用生物质无醛胶粘剂及其制备方法,该人造板用生物质无醛胶粘剂具有胶粘强度高、耐水性好、无醛环保的的特点。

为了实现上述发明目的，本发明采取了以下技术方案：

一种人造板用生物质无醛胶粘剂，所述生物质无醛胶粘剂包含大豆粉、无机碱、硅酸盐、仲烷基磺酸盐、聚酰胺聚胺-环氧氯丙烷、防腐剂、填料和水；其中，所述仲烷基磺酸盐的结构式为n为8-15；无机碱含量为大豆粉质量的3-8％；硅酸盐含量为大豆粉质量的5-10％；仲烷基磺酸盐含量为大豆粉质量的5-15％；聚酰胺聚胺-环氧氯丙烷含量为大豆粉质量的25-35％；防腐剂含量为生物质无醛胶粘剂总重量的0.1-1.5％。

在一种实施方式中，所述无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化锌、氧化钠、氧化钾、氧化钙、氨水、碱性硅酸钠中的一种或多种。

在一种实施方式中，所述仲烷基磺酸盐中，n为9或12。

在一种实施方式中，所述防腐剂为山梨酸钾、亚硝酸钠、苯甲酸钠、双乙酸钠、丙酸钙、十二烷基二甲基苄基溴化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丁酯中的一种或多种。

在一种实施方式中，所述硅酸盐为硅酸钠和/或硅酸钾。

本发明的另一个目的在于提供所述的人造板用生物质无醛胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将无机碱与水混合配成碱液，再向碱液中加入硅酸盐和仲烷基磺酸盐，温度为50-75℃，搅拌混合3-10min，得到改性预混液；

2)向步骤1)获得的改性预混液中加入大豆粉，温度为50-75℃，搅拌混合60-120min，获得大豆预混液；

3)向步骤2)获得的大豆混合液中加入聚酰胺聚胺-环氧氯丙烷，温度为30-60℃，搅拌混合10-30min，获得混合液；

4)用酸调节步骤3)获得的混合液的pH值至6-8后，加入防腐剂和填料，搅拌10-30min，即得人造板用生物质无醛胶粘剂。

在一种实施方式中，所述填料为面粉、淀粉、小麦粉、玉米芯粉、单宁、硅藻土、高岭土、膨润土、滑石粉、蒙脱土中的一种或多种。

在一种实施方式中，所述酸为磷酸或草酸。

本发明的又一个目的在于提供所述的人造板用生物质无醛胶粘剂的使用方法，将所述人造板用生物质无醛胶粘剂通过辊涂、刮刀涂布、帘式涂布或喷洒涂于人造板的表面；然后多个所述人造板堆积以形成所需厚度的片材；再将所得片材陈放，冷压，热压和裁切得到复合木质人造板。