[发明专利]一种明胶基API胶粘剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种明胶基API胶粘剂及其制备方法，解决现有的明胶基胶黏剂初粘性差、热压固化温度高的问题。本发明所开发的胶黏剂为明胶基双组分水性API异氰酸酯胶黏剂，主要由主剂和交联剂复配得到。所述主剂按照质量计，包括100份明胶液化物和5‑10份水性环氧胶乳、10‑15份保护胶体、3‑8份无机填料；所述交联剂包括异氰酸酯。本发明制备的胶黏剂具有初粘性优异、可常温冷压固化、固化体系交联程度高的特点，有助于促进木材胶黏剂的无醛化发展。

技术领域

本发明属于生物质基胶黏剂的技术领域，具体涉及一种人造板用明胶基API胶黏剂及其制备方法。

背景技术

目前，我国人造板的年产量已超过3亿立方米，人造板及其制品显著提高了木材综合利用率和附加值。但人造板加工中使用的胶黏剂仍以“三醛胶”为主。这类胶粘剂在制备、储存、运输和使用过程中会不断的释放出对人体有害的甲醛，此外，这类胶黏剂制备所用的原料主要依赖于不可再生的石油资源。因而，为了人造板行业的可持续发展和健康安全的家居环境，亟需经济又有效地开展环保型生物质基木材胶黏剂的研究。

明胶（Gelatin）是一种可来源于动物皮、骨等组织的天然高分子材料，分子结构中含有大量的活性基团，如氨基、羟基和羧基，这些活性基团可与木材基质间形成氢键等物理吸附作用，赋予其胶黏性。由于水分在木材多孔结构中的扩散渗透和吸附作用，使得明胶基胶黏剂在陈化过程中易出现粉化现象，从而使得明胶基胶黏剂存在初粘性不理想的问题。此外，明胶基胶黏剂自身含有丰富的亲水基团，使其耐水性较差，因而，研究者通常采用化学交联的方法来提高其耐水性。这些交联反应通常都需要在较高的反应温度条件下进行，因而，明胶基胶黏剂通常需要在较高的热压温度下制备人造板。

水性高分子异氰酸酯（aqueous polymer isocyanate,API）胶黏剂是一种无醛木材胶黏剂，主要是利用水性高分子、乳胶、填料为主要成分的主剂和以多官能度的异氰酸酯化合物为主要成分的交联剂所构成。主剂和交联剂之间通过交联形成三维网状结构，可提高胶黏剂的耐水性。

葫芦巴胶是我国一种资源丰富的植物胶，主要由纯天然的半乳甘露聚糖组成，分子结构中含有丰富的羟基活性基团。具有较好的水溶性、交联性和流变增粘性，在石油压裂、选矿采矿、纺织印染、保健食品、制香、腻子粉、日用化工、医药、植物提取、化妆品、饲料等行业有广泛应用。

发明内容

本发明为了解决现有的明胶基胶黏剂初粘性差、热压固化温度高的问题，提供了一种以生物质基明胶和葫芦巴胶为主剂的可室温冷压固化的环保型API木材胶黏剂。

本发明具体技术方案如下：

一种明胶基API胶粘剂，包括主剂和交联剂，按照质量份数，所述主剂包括100份明胶液化物、5-10份水性环氧胶乳、10-15份保护胶体、3-8份无机填料；所述交联剂包括5-20份异氰酸酯化合物。

所述明胶液化物的固含量为45%-60%；所述水性环氧胶乳的固含量为20%-30%；所述保护胶体为葫芦巴胶溶液；所述无机填料为高岭土、碳酸钙、滑石粉中的任意一种或多种；所述交联剂为多亚甲基多苯基多异氰酸酯。

一种明胶基API胶黏剂的制备方法，具体步骤如下：

步骤一、明胶液化物的制备：

按照质量份数，将5-10份盐酸胍和2-4份表面活性剂加入装有100-200份水的反应釜中，搅拌并升温到50-60℃，随后控制在25-30min内缓慢加入60-200份明胶，继续搅拌1h，冷却后即得到固含量为45%-60%的明胶液化物；

步骤二、保护胶体葫芦巴胶溶液的制备：

按照质量份数，在三口烧瓶中先加入100份水，然后再加入5-10份 50%的碱性溶液，搅拌均匀后置于高温条件下，缓慢加入5-8份葫芦巴胶粉末（30min内加完），加完后开始计时保温2-4h，最后，冷却至室温，即得到固含量为2-6%的葫芦巴胶溶液；