专利名称：一种木材用胶黏剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种胶黏剂及其制备方法，尤其是木材用胶黏剂及其制备方法。
背景技术：
目前木材用胶黏剂使用最多的是“三醛胶”——脲醛树脂(UF)、酚醛树脂(PF)和 三聚氰胺甲醛树脂(MF)，这“三醛胶”除耐水性差、储存期短外，在生产和使用的过程中释放 出大量的甲醛，导致环境污染并危害公众健康。随着我国环保法规日趋完善，发展无污染、 无毒害、符合“环保、健康、安全”要求的绿色胶粘剂势在必行。木材胶粘剂品种将加速更新 换代，向水性化、固体化、无溶剂化、低毒化方向发展。而淀粉作为一类来源广泛、价格优廉、 环境友好的天然高分子，具有无毒、无异味、无污染的特点，具有良好的粘接性和成膜性，是 优良的天然资源胶粘剂。但其耐水性差和稳定性较差，开发一种耐水性较好的淀粉基胶黏 剂势在必行。
发明内容
本发明的目的是提供一种成本低，粘结性能较高，耐水性能较好的木材用胶黏剂 及其制备方法。本发明的木材用胶黏剂，它的组分及其重量份数为淀粉100份
去离子水300-500 份
氧化剂5-30 份
氢氧化钠5-15 份
接枝单体80-150 份
复合乳化剂3-9份
过硫酸盐1-3份
亚硫酸氢钠0. 3-1. 5 份
尿素10-40 份
增塑剂5-10 份
防腐剂0. 1-1 份
消泡剂1-3份上述的淀粉可以为玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉或甘薯淀粉。氧化剂可以是 双氧水、次氯酸钠或高锰酸钾。接枝单体为醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酰胺和 N-羟甲基丙烯酰胺的一种或几种。复合乳化剂为阴非离子复配乳化剂；例如十二烷基磺酸钠和0P-10按质量比 2 1 1 2配制的复配乳化剂、十二烷基硫酸钠和0P-7按质量比2 1 1 2配制 的复配乳化剂或十二烷基苯磺酸钠和NP-10按质量比2 1 1 2配制的复配乳化剂。所说的过硫酸盐可以为过硫酸铵、过硫酸钾或者两者按照任意比例的混合物。增塑剂可以为甘油或邻苯二甲酸酯类；防腐剂可以为苯甲酸钠或山梨酸钾；消泡剂可以为磷
酸三丁酯或辛醇。制备木材用胶黏剂的方法，其步骤如下1)按重量份数取各组分，用去离子水分别将氢氧化钠配制成质量分数为10%的 碱液；将过硫酸盐和亚硫酸氢钠配制成质量分数为15%的引发剂溶液；淀粉配成质量分数 为30-40%的淀粉乳。2)用步骤1)的碱液将淀粉乳的PH值调至9-10，然后加入氧化剂在60-70°C下氧 化0. 5h-2h，再将剩余的碱液全部加到淀粉乳中糊化0. 5h-lh，调节pH值至6-8后，加入复 合乳化剂，复合乳化剂的用量为总份数的三分之一到二分之一，搅拌下升温到70°C -80°C, 乳化10-30分钟，得到乳化淀粉。3)将剩余的复合乳化剂和剩余去离子水加到接枝单体中，搅拌乳化30-60分钟， 得到预乳液，备用；4)将预乳液和十分之九的引发剂溶液同时滴加到乳化淀粉中，在70°C -80°C下 乳液接枝聚合反应2h-3h，滴完后，升温至80°C -90°C，再加入剩余的引发剂溶液，保温 0. 5h-lh后降温至40-50°C，调pH值至6-7，搅拌下依次加入尿素、增塑剂、防腐剂和消泡剂， 然后降温至室温，出料包装。本发明是将淀粉经过氧化、糊化、乳化后，与接枝单体的预乳液接枝共聚，再与尿 素、增塑剂、防腐剂和消泡剂共混，得到稳定性较好的耐水性胶黏剂。通过改变预乳液的接枝单体组成以及配比，可以有效提高胶黏剂的交联度和粘结 强度，使耐水性大大提高。本发明制得的木材用胶黏剂与木材用白乳胶相比，粘结强度、耐水性均优于白乳 胶，并且成本低廉、环保，能够广泛应用于木材拼装，人造板等领域。同时与白乳胶的生产工 艺相当，能直接在原有白乳胶设备上制作。
具体实施方式
实施例1
木材用胶黏剂，它的组分及其重
玉米淀粉100份
去离子水400份
双氧水10份
氢氧化钠10份
接枝单体100份(其1份、丙烯酰胺4份)
复合乳化剂4份(其中-
过硫酸钾1.5份
亚硫酸氢钠0.5份
尿素10份
甘油5份
苯甲酸钠0.5份烷基磺酸钠2. 5份、0P-101. 5份)
磷酸三丁酯1份制备工艺如下1)按重量份数取各组分，用90份去离子水将氢氧化钠配制成质量分数为10%的 碱液；用11. 3份去离子水将过硫酸钾和亚硫酸氢钠配制成质量分数为15%的引发剂溶液； 用200份去离子水将淀粉配成质量分数为33. 3%的淀粉乳。2)用步骤1)的碱液将淀粉乳的PH值调至9，然后加入双氧水在60°C下氧化lh， 再将剩余的碱液全部加到淀粉乳中糊化0. 5h，加盐酸调节pH值至7后，加入1. 5份复合乳 化剂，搅拌下升温到75°C，乳化15分钟，得到乳化淀粉。3)将剩余的2. 5份复合乳化剂和剩余98. 7份去离子水加到接枝单体中，搅拌乳化 30分钟，得到预乳液，备用；4)将预乳液和十分之九的引发剂溶液同时滴加到乳化淀粉中，在78°C下乳液接 枝聚合反应2h，滴完后，升温至85°C，再加入剩余的引发剂溶液，保温0. 5h后降温至50°C， 加氨水，调PH值至6，搅拌下依次加入尿素、甘油、苯甲酸钠和磷酸三丁酯，然后降温至室 温，出料包装。
所得产品外观乳白有光泽，干强度为6. 94MPa，湿强度为3. 46MPa。 实施例2
木材用胶黏剂，它的组分及其重量份数为
木薯淀粉 去离子水 次氯酸钠 氢氧化钠 接枝单体
100份 380份 20份 8份
100份(其中；醋酸乙烯酯35份、丙烯酸丁酯55份、丙烯酸5 份、N-羟甲基丙烯酰胺5份)复合乳化剂 4份(其中十二烷基苯磺酸钠2份、NP-102份)过硫酸铵2份亚硫酸氢钠0. 6份尿素15份邻苯二甲酸丁酯5份山梨酸钾0.3份辛醇1份制备工艺如下1)按重量份数取各组分，用72份去离子水将氢氧化钠配制成质量分数为10%的 碱液；用14. 7份去离子水将过硫酸铵和亚硫酸氢钠配制成质量分数为15%的引发剂溶液； 用200份去离子水将淀粉配成质量分数为33. 3%的淀粉乳。2)用步骤1)的碱液将淀粉乳的PH值调至10，然后加入双氧水在60°C下氧化 0. 5h，再将剩余的碱液全部加到淀粉乳中糊化lh，加盐酸调节pH值至6后，加入2份复合乳 化剂，搅拌下升温到79°C，乳化15分钟，得到乳化淀粉。3)将剩余的2份复合乳化剂和剩余93. 3份去离子水加到接枝单体中，搅拌乳化 20分钟，得到预乳液，备用；
4)将预乳液和十分之九的引发剂溶液同时滴加到乳化淀粉中，在79°C下乳液接 枝聚合反应2. 5h，滴完后，升温至88°C，再加入剩余的引发剂溶液，保温0. 5h后降温至 500C，加氨水，调pH值至6，搅拌下依次加入尿素、邻苯二甲酸丁酯、山梨酸钾和辛醇，然后 降温至室温，出料包装。所得产品外观乳白有光泽，干强度为7. 42MPa，湿强度为4. 06MPa。
权利要求
一种木材用胶黏剂，其特征是它的组分及其重量份数为淀粉 100份去离子水 300 500份氧化剂5 30份氢氧化钠 5 15份接枝单体 80 150份复合乳化剂3 9份过硫酸盐 1 3份亚硫酸氢钠0.3 1.5份尿素 10 40份增塑剂5 10份防腐剂0.1 1份消泡剂1 3份。
2.按照权利要求1所述的木材用胶黏剂，其特征是淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯 淀粉或甘薯淀粉。
3.按照权利要求1所述的木材用胶黏剂，其特征是氧化剂为双氧水、次氯酸钠或高锰 酸钾。
4.按照制备权利要求1所述的木材用胶黏剂，其特征是接枝单体为醋酸乙烯酯、丙烯 酸丁酯、丙烯酸、丙烯酰胺和N-羟甲基丙烯酰胺的一种或几种。
5.按照制备权利要求1所述的木材用胶黏剂，其特征是复合乳化剂为阴非离子复配乳 化剂。
6.按照制备权利要求5所述的木材用胶黏剂，其特征是阴非离子复配乳化剂为十二烷 基磺酸钠和0P-10按质量比2 1 1 2配制的复配乳化剂、十二烷基硫酸钠和0P-7按 质量比2 1 1 2配制的复配乳化剂或十二烷基苯磺酸钠和NP-10按质量比2 1 12配制的复配乳化剂。
7.按照制备权利要求1所述的木材用胶黏剂，其特征是过硫酸盐为过硫酸铵、过硫酸 钾或者两者按照任意比例的混合物。
8.按照制备权利要求1所述的木材用胶黏剂，其特征是增塑剂为甘油或邻苯二甲酸酯 类；防腐剂为苯甲酸钠或山梨酸钾；消泡剂为磷酸三丁酯或辛醇。
9.制备权利要求1所述的木材用胶黏剂的方法，其特征是步骤如下1)按重量份数取各组分，用去离子水分别将氢氧化钠配制成质量分数为10%的碱 液；将过硫酸盐和亚硫酸氢钠配制成质量分数为15%的引发剂溶液；淀粉配成质量分数为 30-40%的淀粉乳。2)用步骤1)的碱液将淀粉乳的pH值调至9-10，然后加入氧化剂在60-70°C下氧化 0. 5h-2h，再将剩余的碱液全部加到淀粉乳中糊化0. 5h-lh，调节pH值至6-8后，加入复合乳 化剂，复合乳化剂的用量为总份数的三分之一到二分之一，搅拌下升温到70°C _80°C，乳化 10-30分钟，得到乳化淀粉。3)将剩余的复合乳化剂和剩余去离子水加到接枝单体中，搅拌乳化30-60分钟，得到 预乳液，备用；4)将预乳液和十分之九的引发剂溶液同时滴加到乳化淀粉中，在70°C -80°C下乳液接 枝聚合反应2h-3h，滴完后，升温至80°C -90°C，再加入剩余的引发剂溶液，保温0. 5h-lh后 降温至40-50°C，调pH值至6-7，搅拌下依次加入尿素、增塑剂、防腐剂和消泡剂，然后降温 至室温，出料包装。
全文摘要
本发明公开的木材用胶黏剂，其组分及其重量份数为淀粉100份，去离子水300-500份，氧化剂5-30份，氢氧化钠5-15份，接枝单体80-150份，复合乳化剂3-9份，过硫酸盐1-3份，亚硫酸氢钠0.3-1.5份，尿素10-40份，增塑剂5-10份，防腐剂0.1-1份，消泡剂1-3份。将淀粉经过氧化、糊化、乳化后，与接枝单体的预乳液接枝共聚，再与尿素、增塑剂、防腐剂和消泡剂共混制得。本发明的木材用胶黏剂与木材用白乳胶相比，粘结强度、耐水性、稳定性均较好，并且成本低廉、环保，能够广泛应用于木材拼装，人造板等领域。
文档编号C09J151/02GK101892024SQ201010218379
公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月2日 优先权日2010年7月2日
发明者曹清华, 沈烈, 王方权, 贾伟灿 申请人:浙江大学