[发明专利]一种黏度可调的热固型人造板淀粉胶粘剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种黏度可调的热固型人造板淀粉胶粘剂及其制备方法，属于胶粘剂制备技术领域。本发明以淀粉为主原料，将其酸解之后，通过对预糊化温度、预糊化时长和交联单体滴加速度的精准控制，以及分段滴加交联单体和引发剂，合理地控制了胶黏剂的粘度，降低了工业化生产对反应精确性的控制要求，并可广泛适用于对胶黏剂粘度要求不同的应用场。本发明制备的胶粘剂产品无甲醛释放，具有绿色环保的优势。同时，本发明的胶粘剂耐水性好、内聚力强，所制造的人造板各项性质超过Ⅱ类人造板的标准，适合大量生产并广泛用于热压型木材装饰、人造板、胶合板的粘结。

技术领域

本发明涉及一种黏度可调的热固型人造板淀粉胶粘剂及其制备方法，属于胶粘剂制备技术领域。

背景技术

随着家装行业的飞速发展，对于木材板的需求量也在逐年增加。但同时，我国人均占林面积少，并且还在逐年减少，因此，使用人造板来替代木材本已然成为解决这一问题的不二之选。目前，市面上的人造板大都采用热压工艺生产，使用具有热固特性的“三醛”系列的胶粘剂，但是上述胶粘剂耐水性差、原料不可再生，且甲醛等有害气体释放对环境存在不利影响。

淀粉是自然界含量极其丰富的生物大分子，来源广泛，价格低廉，绿色环保可再生，且粘结、成膜性能好，制作胶粘剂的操作简单，因此，淀粉基胶粘剂受到了研究者们的广泛关注。但是，传统的淀粉基胶粘剂仍然存在许多的问题，比如耐水性差，此外，绝大多数淀粉基胶粘剂其淀粉占总固含量的比例不足50％，极大程度的依赖了不可再生资源，并且成本较高、环保性较差；本研发团队之前成功制备出了一种淀粉固含量可达到75％的高淀粉含量的淀粉基胶粘剂，但同时淀粉基胶粘剂中淀粉的固含量过高时会导致胶粘剂的粘度过大，难以应用到一些比较细窄的地方，并且存在反应不均匀，反应体系不稳定等等问题。因此有必要探索出一种黏度可以调节的高淀粉含量的胶黏剂。

发明内容

[技术问题]

目前，绝大多数淀粉基胶粘剂其淀粉占总固含量的比例不足50％，极大程度的依赖了不可再生资源，并且成本较高、环保性较差；但同时淀粉基胶粘剂中淀粉的固含量过高(75％以上)时会导致胶粘剂的粘度过大，难以应用到一些比较细窄的地方，并且存在反应不均匀，反应体系不稳定等等问题。

[技术方案]

为了扩大胶黏剂制备工艺中的容错率与应用范围，本发明提供了一种黏度可调的热固型人造板淀粉胶粘剂及其制备方法，本发明对预糊化温度、预糊化时间和交联单体滴加方式三个关键步骤的控制进行了大量的探究，制备得到耐水性符合Ⅱ类胶合板的人造板淀粉胶粘剂，相比之前的研究，本发明制备的淀粉胶粘剂黏度可调节，并且热固性能也有了提高。

本发明以淀粉为原料，采用的交联单体是具有聚合性质的双键和缩合性质的羟甲基的单体，将交联单体在接枝反应结束后加入，通过控制引发剂和交联单体的加入速度，使待交联体系处于饥饿状态，提高单体共聚率，降低均聚率。本发明通过对预糊化温度与预糊化时间的调控，改变了最终制得了粘度可调节的胶粘剂，增大容错率，能够适应不同领域的不同需求。同时，通过采用分步滴加的手段提高交联效率，在一定程度上提高了热固性。

本发明的反应机理是：通过调整糊化温度与糊化时间改变胶黏剂的粘度，采用分步滴加的手段提高交联效率，在一定程度上提高了热固性。在制备过程中先进行预交联，在热压工艺下会进一步交联形成大分子网状结构，大大提高淀粉胶粘剂的耐水性和结合强度。接枝过程是在预乳液加入同时完成的，不仅为了提高反应的均一性，降低反应粘度，其最重要的作用就是通过引发剂发生自由基反应，从而与淀粉反应变成线性聚合物，在C6位置与羟基反应使侧链基团变大，结构更复杂，进而增加其与交联单体反应的空间位阻，降低了交联单体与淀粉的反应速率，通过添加的接枝单体降低交联单体与淀粉的交联速率，避免了凝胶现象的发生，使交联单体可以缓慢的与淀粉聚合物反应，避免交联单体在淀粉的活性羟基上迅速共聚进而导致局部粘度过大造成凝胶的可能性。

本发明在关键控制点方面，针对如下控制点进行精准控制：