[发明专利]一种耐沸水植物蛋白基木材胶黏剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种耐沸水植物蛋白基木材胶黏剂及其制备方法和应用。所述植物蛋白基木材胶黏剂含有水性聚氨酯粘合剂、水性环氧树脂交联剂；其中，所述水性聚氨酯粘合剂和水性环氧树脂交联剂质量之和占耐沸水植物蛋白基木材胶黏剂总质量的5‑15％；优选7‑11％；进一步优选10‑11％。本发明所述植物蛋白基木材胶黏剂具有固含量高，制备工艺简单、反应活性强，胶接强度高等优点，解决了普通植物蛋白基胶黏剂耐水性差，尤其是耐沸水性差的问题，能够满足户外人造板用胶黏剂的耐水强度要求。

技术领域

本发明涉及一种胶黏剂，特别涉及一种人造板用耐沸水植物蛋白基木材胶黏剂及其制备方法和应用。

背景技术

我国是世界人造板生产和消费大国，人造板总产量、胶合板产量、家具产量、木质地板产量连续多年位居世界第一位。人造板行业的持续快速发展，不断增加木材工业胶黏剂的需求。

目前，三醛类胶黏剂(脲醛树脂、酚醛树脂和三聚氰胺树脂)用量仍在木材胶黏剂用量中占主导地位，而其在生产及使用过程中释放的有毒有害物质以及化石资源的本质不断敦促人们对于环保型胶黏剂的开发。利用大宗农产品等可再生资源生产环保型的绿色化工产品为环保木材胶黏剂的开发带来了新的机遇。

现有植物蛋白基胶黏剂普遍存在粘度大、固化速度慢、固体含量低、成本较高、耐水性差、施工困难等问题，尤其是耐沸水性差问题突出，阻碍了植物蛋白基胶黏剂进一步开发与推广应用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种人造板用耐沸水植物蛋白基木材胶黏剂。本发明引入水性聚氨酯粘合剂、水性环氧树脂交联剂，于蛋白基质间构建复合交联体系，能够在大大提高固化产物交联密度和耐水性能的同时，显著提高蛋白胶黏剂的固体含量。实验结果表明，改性胶黏剂制备的胶合板胶合强度完全能够满足国标中II类胶合板要求。

本发明的技术方案如下。

一种耐沸水植物蛋白基木材胶黏剂，含有水性聚氨酯粘合剂、水性环氧树脂交联剂；

其中，所述水性聚氨酯粘合剂和水性环氧树脂交联剂质量之和占耐沸水植物蛋白基木材胶黏剂总质量的5-15％；优选7-11％；进一步优选10-11％。

所述水性聚氨酯粘合剂与水性环氧树脂交联剂的质量比为：(1-25)：(1-20)；优选(2-20)：(2-15)；进一步优选(3-4)：(1-2)：或优选(2-3)：1。

其中，所述水性聚氨酯粘合剂可选自市售的本领域技术人员所掌握的常规水性聚氨酯粘合剂，在本发明中优选采用如下方法自制。

所述水性聚氨酯粘合剂的自制方法如下：

(1)在氮气保护、催化剂作用下，异氰酸酯与多元醇于70-80℃反应2-3小时；

(2)升温至80-90℃，加入含有亲水基团扩链剂，继续反应1-1.5小时；

(3)降温至70℃，加入多元醇扩链剂，继续反应5-6小时；

(4)常温下，加入中和剂反应0.5-1小时，高速搅拌乳化后，出料，制得水性聚氨酯粘合剂；

其中，所述多元醇选自聚四亚甲基乙二醇醚(PTMG)、MDI或HDI、1,4丁二醇等。

其中，所述水性环氧树脂交联剂选自缩水甘油醚、PAE(聚酰胺环氧氯丙烷树脂)等。

作为本发明优选实施方式之一，所述耐沸水植物蛋白基木材胶黏剂，包括如下重量份的组分：植物蛋白粕(粉)20-40份、水性聚氨酯粘合剂1-25份、水性环氧树脂交联剂1-20份，分散介质60-80份。

优选地，所述耐沸水植物蛋白基木材胶黏剂，包括如下重量份的组分：植物蛋白粕(粉)25-35份、水性聚氨酯粘合剂2-20份、水性环氧树脂交联剂2-15份、分散介质65-75份。