[发明专利]一种木材用无甲醛复合胶黏剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种木材用无甲醛复合胶黏剂的制备方法，属于建筑材料技术领域。本发明以柠檬酸改性聚乙烯醇为原料，并添加氧化淀粉胶液和明胶，制备一种木材用无甲醛复合胶黏剂，柠檬酸在高温下与聚乙烯醇上的羟基发生酯化，在材料内部形成交联，酯化和交联的发生不但能提高材料的成膜性，还能提高其力学性能；柠檬酸上的羧基能与淀粉和聚乙烯醇上的羟基形成较强的的氢键，增加分子间相互作用，使固化后的胶黏剂具有良好的力学性能和稳定，氧化淀粉含有醛基，具有良好的防腐和防霉能力，羧基的引入又使其具有优良的耐水性、分散性和粘结性能，明胶分子上的活性基团可与木材中的羟基作用产生氢键，增加黏附作用，从而可以增加胶黏强度。

技术领域

本发明涉及一种木材用无甲醛复合胶黏剂的制备方法，属于建筑材料技术领域。

背景技术

目前，木材工业领域消耗的胶黏剂约占全球胶黏剂总量的3/4，胶黏剂已成为现代工业发展不可或缺的材料。随着木材原料结构的变化，木质材料的供应已由实体木材逐步转向胶接木材。现在的木制品原材料大多是人造板，而胶黏剂在人造板生产中起到粘结木材原料的作用，是木制品生产过程中不可或缺的材料，对于木材综合利用的发展和木制品利用率的提高都有着重要意义。

脲醛树脂胶、酚醛树脂胶、三聚氰胺树脂胶并称为人造板工业用三大胶种，脲醛树脂（UF）原料丰富，工艺性能好，固化后胶层无色，应用广泛。但UF在应用过程中存在胶膜易老化、不耐沸水、释放游离甲醛等问题，往往需要加入各种改性剂或在合成过程中采用共聚、混溶的方法改变其内部结构；酚醛树脂（PF）因其粘接强度高、耐水和耐热性好等优点而被广泛用于耐候性、耐热性木制品的制造，但缺点是毒性大、成本高，使得酚醛树脂的应用范围受到限制。目前常用的改性方法是加入柔韧性好的线型高分子化合物或耐热性好的单体改性PF，也可以加入替代物来获得综合性能良好的PF；三聚氰胺树脂（MF）的化学活性高，热稳定性好，其耐热和耐水性与UF和PF相比较好，但有着生产成本较高，保存性能差，胶膜易发脆等问题。保存性能差主要是由于树脂性质活泼，结构不稳定；胶膜易于发脆，是由于树脂具有高度的三向交联结构。目前的改进方法是加入对甲基苯酰胺、甲基葡萄糖甙来减少树脂的交联度，从而增加其稳定性。

“三醛”胶因其性能优良、原料廉价易得成为胶黏剂行业发展的主体。该类胶黏剂以石化产品为原料，具有性价比高、性能优越和使用广泛等特点，但是依赖于不可再生的石化原料，加之其生物降解性、环保性的欠缺，可持续性受到一定的制约。同时，“三醛”胶自身及胶接制品在使用过程中会释放出有害物质甲醛，危害人类健康。目前针对三醛胶的改性会在一定程度上减少有害物质的释放，但只是达到国家规定的标准程度。要想从根本上解决甲醛释放问题，可以从胶黏剂的原材料入手，增进生物质材料的应用，开发无醛类胶黏剂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对普通的木材胶黏剂会释放甲醛的问题，提供了一种木材用无甲醛复合胶黏剂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

（1）将明胶加入去离子水中，在30~40℃的水浴条件下以150~200r/min转速搅拌10~14min，得明胶混合液；

（2）将水性聚氨酯乳液、硅酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚加入明胶混合液中，置于高速搅拌机内，在30~40℃的水浴下以2000~3000r/min转速搅拌20~30min，得聚氨酯混合乳液；

（3）将柠檬酸改性聚乙烯醇、氧化淀粉胶液加入聚氨酯混合乳液中，在50~60℃的水浴条件下以4000~5000r/min转速搅拌40~60min，再置于超声波分散机中，常温下超声分散20~30min，得木材用无甲醛复合胶黏剂。

所述的水性聚氨酯乳液、柠檬酸改性聚乙烯醇、氧化淀粉胶液、硅酸钠、明胶、烷基酚聚氧乙烯醚、去离子水的重量份数分别为：40~80份水性聚氨酯乳液、20~40份柠檬酸改性聚乙烯醇、16~24份氧化淀粉胶液、8~16份硅酸钠、10~20份明胶、0.4~0.8份烷基酚聚氧乙烯醚、100~200份去离子水。