一种接枝共聚型胶粘剂及其制备方法和应用、人造板的制备方法与流程

文档序号:14995781发布日期:2018-07-24 13:34阅读:162来源:国知局

本发明涉及胶粘剂领域,尤其涉及接枝共聚型胶粘剂及其制备方法和应用、人造板的制备方法。



背景技术:

胶粘剂广泛应用于建筑装饰、家具制造、交通运输等行业,胶粘剂大多为合成树脂胶粘剂,即脲醛树脂、酚醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂等,其游离甲醛释放对室内外家居与健康环境造成严重影响。随着国家环境保护法规的实施,强化监督管理,保护和改善环境已成为胶粘剂发展的必然趋势。无甲醛环保型胶粘剂是研究的重要方向,接枝共聚型胶粘剂是最具开发潜力的无甲醛型天然胶粘剂之一。

目前接枝共聚型胶粘剂研究较多,但同时接枝共聚型胶粘剂仍有一些技术问题亟待解决,比如接枝共聚型胶粘剂的粘度较大,现有技术中接枝共聚型胶粘剂的粘度在6000~9000mpa·s之间。接枝共聚型胶粘剂由于粘度大,从而导致接枝共聚型胶粘剂在使用过程中容易出现凝沉、浸润性差,使用不方便的问题。



技术实现要素:

本发明提供了一种无游离甲醛释放且粘度高的接枝共聚型胶粘剂的制备方法,同时本发明还提供了由上述制备方法制备得到的接枝共聚型胶粘剂和接枝共聚型胶粘剂的应用以及一种人造板的制备方法。

本发明提供了一种接枝共聚型胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)提供双醛淀粉溶液和聚乙烯醇混合溶液;

(2)将所述步骤(1)中的聚乙烯醇混合溶液、双醛淀粉溶液和乙酸乙烯酯混合,进行交联反应,得到前驱体溶液;

(3)将所述步骤(2)中的前驱体溶液与引发剂和n-羟甲基丙烯酰胺混合,进行交联反应,得到混合溶液;

(4)将所述步骤(3)得到的混合溶液与尿素和硼砂混合,进行中和反应,得到接枝共聚型胶粘剂。

优选的,所述步骤(1)中双醛淀粉溶液的制备方法包括:将淀粉溶液与过硫酸铵混合,进行预引发反应,得到双醛淀粉溶液。

优选的,所述过硫酸铵与淀粉溶液中淀粉的质量比为0.5~2.5:30~50。

优选的,所述步骤(1)中聚乙烯醇混合溶液的制备方法包括:将聚乙烯醇、十二烷基磺酸钠和溶剂混合,进行加热处理,得到聚乙烯醇混合溶液。

优选的,所述步骤(2)双醛淀粉溶液中双醛淀粉的质量与聚乙烯醇混合溶液中聚乙烯醇的质量比为30~50:100;

所述乙酸乙烯酯与双醛淀粉溶液中双醛淀粉的质量比为0.5~1.5:30~50。

优选的,所述步骤(3)中,制备前驱体溶液用双醛淀粉与引发剂的质量比为30~50:0.5~2.5;

所述制备前驱体溶液用双醛淀粉与n-羟甲基丙烯酰胺的质量比为30~50:5~25。

优选的,所述步骤(4)中,制备混合溶液用n-羟甲基丙烯酰胺与尿素的质量比为5~25:10~20;

制备混合溶液用n-羟甲基丙烯酰胺与硼砂的质量比为5~25:0.2~0.8。

本发明提供了上述技术方案所述制备方法得到的接枝共聚型胶粘剂,由双醛淀粉与改性单体交联得到;

所述改性单体包括聚乙烯醇、乙酸乙烯酯和n-羟甲基丙烯酰胺;

所述接枝共聚型胶粘剂的粘度为4200~4600mpa.s;所述接枝共聚型胶粘剂的固含量为30%~60%;所述接枝共聚型胶粘剂的ph为3.5~4.0。

本发明提供了上述技术方案所述接枝共聚型胶粘剂在人造板制备过程中的应用。

本发明还提供了一种人造板的制备方法,包括以下步骤:

(a)将木板依次进行涂胶、顺纹组坯、压制和冷却处理,得到层积材;所述涂胶用胶粘剂为上述技术方案所述接枝共聚型胶粘剂;所述木板的厚度为1~3mm;

(b)将所述步骤(a)得到的层积材切制为板条,所述切制形成的切面与木板的纹理方向平行;

(c)、将板条依次进行涂胶、组坯、压制和冷却处理,得到人造板;所述组坯为:按相邻层木纹互相垂直的方向组坯。

本发明提供了一种接枝共聚型胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:提供双醛淀粉溶液和聚乙烯醇混合溶液;将所述聚乙烯醇混合溶液、双醛淀粉溶液和乙酸乙烯酯混合,进行交联反应,得到前驱体溶液;将所述前驱体溶液与引发剂和n-羟甲基丙烯酰胺混合,进行交联反应,得到混合溶液;将所述混合溶液与尿素和硼砂混合,进行中和反应,得到接枝共聚型胶粘剂。由本发明所述方法制备得到的接枝共聚型胶粘剂无甲醛释放,且粘度较低。由实施例测试结果可知,本发明提供的接枝共聚型胶粘剂无甲醛释放,接枝共聚型胶粘剂的粘度为4200~4600mpa·s,低于现有技术中胶粘剂的粘度。

本发明在人造板的制备过程中,使用上述接枝共聚型胶粘剂,由于胶粘剂粘度较小,使得胶粘剂流动性较好,在使用过程中,胶粘剂能够有效地将木板浸润,充分地发挥胶粘剂的粘合作用,从而有利于制备得到强度高的人造板。其次,本发明在人造板的制备过程中,将层积材切制为板条,采用二次重组的方法制备人造板,得到了一种具有二次重组结构的人造板,在本发明中,所述人造板的二次重组结构进一步提高了人造板的强度。

具体实施方式

本发明还提供了接枝共聚型胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)提供双醛淀粉溶液和聚乙烯醇混合溶液;

(2)将所述步骤(1)中的聚乙烯醇混合溶液、双醛淀粉溶液和乙酸乙烯酯混合,进行交联反应,得到前驱体溶液;

(3)将所述步骤(2)中的前驱体溶液与引发剂和n-羟甲基丙烯酰胺混合,进行交联反应,得到混合溶液;

(4)将所述步骤(3)得到的混合溶液与尿素和硼砂混合,进行中和反应,得到接枝共聚型胶粘剂。

本发明提供了双醛淀粉溶液。在本发明中,所述双醛淀粉溶液的质量浓度优选为30~50%,进一步优选为32%~45%,更优选为35~40%。在本发明中,所述双醛淀粉溶液的制备方法优选包括以下步骤:将淀粉溶液与过硫酸铵混合,进行预引发反应,得到双醛淀粉溶液。

在本发明中,所述淀粉溶液的质量分数优选为30~50%,进一步优选为32%~45%,更优选为35~40%。在本发明中,所述淀粉溶液中的溶剂为水。在本发明中,所述淀粉溶液的ph值优选为3.5~5.5,进一步优选为4~5,更优选为4.4~4.6。在本发明中,过硫酸铵与淀粉溶液中淀粉的质量比为0.5~2.5:30~40,进一步优选为1.0~2.0:32~38,更优选为1.4~1.6:34~36。在本发明中,所述预引发的温度优选为50~70℃,进一步优选为55~65℃,更优选为58~62℃;所述预引发的时间优选为20~40min,进一步优选为25~35min,更优选为28~32min。

在本发明中,所述过硫酸铵作为引发剂,与淀粉溶液中的淀粉发生预引发反应,将淀粉中的羟基氧化,使淀粉c2和c3碳原子上的羟基被氧化成二醛基,得到双醛淀粉。在本发明中,双醛淀粉中醛基的主要存在形式为水化结构及半缩醛结构,水化结构或半缩醛结构容易被破坏,从而能够释放出游离醛基,使得双醛淀粉的反应活性与醛基化合物的反应活性相当。在本发明中,所述过硫酸铵作为引发剂,起到引发淀粉自由基成为反应的活性中心,从而制备得到双醛淀粉的作用。

在本发明中,双醛淀粉结构中醛基官能团具有较高的反应活性,能够与酰类、醇类、肼类和胺类等物质发生反应。在本发明中,双醛淀粉结构中的醛基官能团作为交联位点,易与改性单体发生反应,有利于制备得到接枝共聚型胶粘剂。

本发明提供了聚乙烯醇混合溶液。在本发明中,所述聚乙烯醇混合溶液的制备方法优选包括以下步骤:将聚乙烯醇、十二烷基磺酸钠和溶剂混合,进行加热处理,得到聚乙烯醇混合溶液。

在本发明中,所述聚乙烯醇和十二烷基磺酸钠的质量比优选为5~15:5~15,进一步优选为8~12:8~12,更优选为9~11:9~11。在本发明中,所述溶剂优选为水。在本发明中,所述聚乙烯醇的质量和溶剂的体积比优选为5~15g:100ml,进一步优选为8~12g:100ml,更优选为9~11g:100ml。在本发明中,所述加热的温度优选为85~95℃,进一步优选为88~92℃,更优选为90~92℃;所述加热的时间优选为20~40min,进一步优选为25~35min,更优选为28~32min。

本发明将聚乙烯醇混合溶液、双醛淀粉溶液和乙酸乙烯酯混合,进行交联反应,得到前驱体溶液。

在本发明中,所述双醛淀粉溶液中双醛淀粉的质量与聚乙烯醇混合溶液中聚乙烯醇的质量比优选为30~50:100,进一步优选为32~45:100,更优选为35~40:100。

在本发明中,所述乙酸乙烯酯与双醛淀粉溶液中双醛淀粉的质量比优选为0.5~1.5:30~50,进一步优选为0.8~1.3:32~45,更优选为1.0~1.2:35~40。

在本发明中,所述交联反应的温度优选为60~80℃,进一步优选为65~75℃,更优选为68~72℃;所述交联反应的时间优选为150~180min,进一步优选为160~170min,更优选为162~168min。

本发明在交联反应过程中,双醛淀粉中的醛基与聚乙烯醇中的羟基发生醇醛缩合,同时双醛淀粉与乙酸乙烯酯发生相互交联反应。

得到前驱体溶液后,本发明将所述前驱体溶液、引发剂和n-羟甲基丙烯酰胺混合,进行交联反应,得到混合溶液。

在本发明中,所述引发剂优选为过硫酸铵、过氧化氢和过硫酸钾中的一种或多种。

在本发明中,所述制备前驱体溶液用双醛淀粉与引发剂的质量比优选为30~50:0.5~2.5,进一步优选为32~45:0.8~1.3,更优选为35~40:1.0~1.2。

在本发明中,所述制备前驱体溶液用双醛淀粉与n-羟甲基丙烯酰胺的质量比优选为30~50:5~25,进一步优选为32~45:10~20,更优选为35~40:12~18,更进一步优选为36~38:14~16。

在本发明中,所述前驱体溶液、引发剂和n-羟甲基丙烯酰胺的混合方式优选为将引发剂和n-羟甲基丙烯酰胺分批次与前驱体溶液混合,每批次加入的引发剂与制备前驱体溶液用双醛淀粉的质量比独立地优选为0.2~0.8:30~50,进一步优选为0.4~0.6:32~45,更优选为0.4~0.5:35~40;每批次加入的n-羟甲基丙烯酰胺与制备前驱体溶液用双醛淀粉的质量比独立地优选为2~8:30~50,进一步优选为4~6:32~45,更优选为4~5:35~40。在本发明中,所述引发剂和n-羟甲基丙烯酰胺分批次的次数独立地优选为3~5次,进一步优选为3~4次。

在本发明中,所述引发剂和n-羟甲基丙烯酰胺的加入顺序优选为:引发剂、n-羟甲基丙烯酰胺、引发剂、n-羟甲基丙烯酰胺……。在本发明中,所述每批次加入引发剂和n-羟甲基丙烯酰胺后,再次加入引发剂和n-羟甲基丙烯酰胺的时间间隔优选为50~70min,进一步优选为55~65min,更优选为58~62min。

在本发明中,所述前驱体溶液、引发剂和n-羟甲基丙烯酰胺之间交联反应的温度优选为60~80℃,进一步优选为65~75℃,更优选为68~72℃;所述交联反应的时间优选为150~210min,进一步优选为160~200min,更优选为170~180min。

在本发明中,所述引发剂起到引发双醛淀粉生成双醛淀粉自由基,双醛淀粉自由基与乙酸乙烯酯发生自由基聚合反应;双醛淀粉自由基与n-羟甲基丙烯酰胺发生共聚反应。

得到混合溶液后,本发明将所述混合溶液、尿素和硼砂混合,进行中和反应,得到接枝共聚型胶粘剂。

在本发明中,所述制备混合溶液用n-羟甲基丙烯酰胺与尿素的质量比优选为5~25:10~20,进一步优选为10~20:12~18,更优选为15~18:14~16。

在本发明中,所述制备混合溶液用n-羟甲基丙烯酰胺与硼砂的质量比优选为5~25:0.2~0.8,进一步优选为10~20:0.3~0.7,更优选为15~18:0.4~0.6。

在本发明中,所述尿素优选以尿素水溶液的形式提供;当尿素以尿素水溶液的形式提供时,尿素水溶液的质量分数优选为40~60%,进一步优选为45~55%,更优选为48~52%。

在本发明中,所述硼砂优选以硼砂水溶液的形式提供;当硼砂以硼砂水溶液的形式提供时,硼砂水溶液的质量分数优选为2~8%,进一步优选为3~7%,更优选为4~6%。

在本发明中,所述中和反应的温度优选为70~100℃,进一步优选为80~95℃,更优选为85~90℃;所述中和反应的时间优选为30~60min,进一步优选为35~55min,更优选为40~50min。

在本发明中,所述尿素使得混合溶液的ph值稳定为中性,而且尿素能够与甲醛反应,起到除甲醛的作用。在本发明中,双醛淀粉在制备过程中,会产生游离甲醛,本发明通过添加尿素将产生的甲醛中和掉,从而能够制备得到不含甲醛的接枝共聚型胶粘剂。在本发明中,所述尿素与甲醛之间发生缩聚反应,从而能够将甲醛除去。

在本发明中,所述硼砂起到调节混合溶液中固含量的作用。本发明通过加入硼砂,并严格控制硼砂的用量,使得到的胶粘剂的固含量为30%~60%。

本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的接枝共聚型胶粘剂,由双醛淀粉与改性单体交联得到;所述改性单体包括聚乙烯醇、乙酸乙烯酯和n-羟甲基丙烯酰胺。

在本发明中,所述接枝共聚型胶粘剂的粘度为4200~4600mpa.s;所述接枝共聚型胶粘剂的固含量为30%~60%。

本发明对聚乙烯醇、乙酸乙烯酯和n-羟甲基丙烯酰胺的来源没有特别要求,采用本领域技术人员所熟知的市售商品即可。

本发明还提供了上述技术方案所述接枝共聚型胶粘剂在人造板制备过程中的应用。本发明对所述接枝共聚型胶粘剂在人造板制备过程中的应用方式没有特殊要求,采用本领域技术人员所熟知的采用粘结剂制备人造板的方式即可。

本发明提供了一种人造板的制备方法,包括以下步骤:

(a)、将木板依次进行涂胶、顺纹组坯、压制和冷却处理,得到层积材;所述涂胶用胶粘剂为上述技术方案所述胶粘剂或者上述技术方案所述制备方法制备得到的胶粘剂;所述木板的厚度为1~3mm;

(b)、将所述步骤(a)得到的层积材切制为板条,所述切制形成的切面与木板的纹理方向平行;

(c)、将板条依次进行涂胶、组坯、压制和冷却处理,得到人造板;所述组坯为:按相邻层木纹互相垂直的方向组坯。

本发明将木板依次进行涂胶、顺纹组坯、压制和冷却处理。

在本发明中,所述涂胶用胶粘剂为上述技术方案所述胶粘剂或者上述技术方案所述制备方法制备得到的胶粘剂。

在本发明中,所述木板的厚度为1~3mm,优选为1.5~2.5mm,进一步优选为1.8~2.3mm,更优选为2.0~2.2mm。

在本发明中,所述木板的材质优选速生林木,进一步优选为桉木、杨木或杉木。在本发明中,所述木板的含水率优选为6%~10%,进一步优选为7~9%。

本发明通过对木板材质的控制,有利于制备得到“轻质”人造板。

在本发明中,所述涂胶优选在木板的单面进行涂胶,所述涂胶过程中单面涂胶量优选为300~400g/m2,进一步优选为320~380g/m2,更优选为340~360g/m2。在本发明中,层积材中木板的层数对于人造板的强度和密度没有影响,本发明对层积材中木板的层数没有限定,可依产品规格与结构需要设计。

本发明将所述木板依次进行涂胶和顺纹组坯处理,得到层积材坯体。在本发明中,所述涂胶后,本发明优选将涂胶后的木板进行陈放处理,得到涂胶木板;本发明对所述陈放处理的方法没有特别要求,采用本领域技术人员所熟知的陈放方法即可。本发明通过陈放处理,有利于胶粘剂充分渗透到木板中,进而有利于提高木板的强度。

本发明优选对所述涂胶木板进行顺纹组坯处理。本发明对顺纹组坯的方法没有特别要求,采用本领域技术人员所熟知的顺纹组坯方法即可。

本发明可以将所述制备层积材的木板分别涂胶后,再进行顺纹组坯;也可以将木板边涂胶边顺纹组坯。在本发明中,当采用边涂胶边顺纹组坯的方式制备层积材坯体时,所述涂胶和顺纹组坯的实施方式优选为在第一层木板表面涂胶、叠放第二层木板、在第二层木板表面涂胶、叠放第三层木板……,所述叠放木板的方向为顺纹组坯,使层积材中木板的纹理方向一致。

得到层积材坯体后,本发明对所述层积材坯体进行压制处理,所述压制处理优选依次包括预压和热压处理。在本发明中,所述预压处理的压力优选为0.8~1.0mpa,进一步优选为0.85~0.95mpa;所述预压处理的时间优选为15~45min,进一步优选为20~40min,更优选为25~35min;所述预处理的温度优选为20~25℃,进一步优选为21~24℃,更优选为22~23℃。在本发明中,所述热压处理的压力优选为1.0~1.4mpa,进一步优选为1.1~1.3mpa;所述热压处理的时间优选为2.4~4.0min/mm,进一步优选为3.0~3.5min/mm;所述热压处理的温度优选为75~95℃,进一步优选为80~90℃,更优选为82~88℃。本发明对压制的具体实施方式没有特别限定,采用本领域技术人员所熟知的压制方式即可。

本发明通过压制处理,使胶粘剂发生固化,将胶粘剂两侧的木板粘合到一起。在本发明中,所述层积材的压缩率优选为10%~25%,进一步优选为15~24%,更优选为20~24%,更进一步优选为22.5~23%;所述层积材的密度优选为0.4~0.6g/cm3,进一步优选为0.45~0.58g/cm3,更优选为0.48~0.53g/cm3

本发明对压制处理后的木板进行冷却处理。在本发明中,所述冷却处理的温度优选为15~25℃,进一步优选为18~23℃,更优选为20~22℃;所述冷却处理的时间优选为30~60min,进一步优选为35~55min,更优选为40~50min,更进一步优选为44~48min。本发明对冷却处理的方式没有特别限定,采用本领域技术人员所熟知的冷却方式即可。在本发明中,优选采用自然通风的方式进行冷却处理。

得到层积材后,本发明将所述层积材切制为板条。在本发明中,所述切制形成的切面与木板的纹理方向平行,这样有利于制备得到强度高的人造板。

在本发明中,板条的厚度对于人造板的强度和密度没有影响,本发明对切制板条的厚度没有特别要求,板条的厚度可根据产品规格需要设计。

本发明对切制的具体实施方式没有特别限定,采用本领域技术人员所熟知的切制方式即可。

得到板条后,本发明将木条依次进行涂胶、组坯、压制和冷却处理,得到人造板;所述组坯为:按相邻层木纹互相垂直的方向组坯。

本发明对板条进行涂胶处理。在本发明中,所述涂胶用胶粘剂为上述技术方案所述胶粘剂或者上述技术方案所述制备方法制备得到的胶粘剂。所述涂胶优选在板条的单面进行涂胶,所述涂胶过程中单面涂胶量优选为300~400g/m2,进一步优选为320~380g/m2,更优选为340~360g/m2

本发明对涂胶后的板条进行组坯处理。在本发明中,所述组坯为:按相邻层木纹互相垂直的方向组坯,具体为:将板条纵纹理方向翻转90°角排列,作为二次重组结构板的厚度方向组坯,采用上下纵横交错的方式叠加若干层板条。

本发明可以将所述制备人造板的板条分别涂胶后,再进行组坯处理;也可以将板条边涂胶边组坯。在本发明中,当采用边涂胶边组坯的方式制备人造板时,所述涂胶和组坯的实施方式优选为在第一层板条表面涂胶、叠放第二层板条、在第二层板条表面涂胶、叠放第三层板条……,所述叠放板条的方向为:按相邻层木纹互相垂直的方向组坯,使上下层板条以纵横交错的方式叠加。

本发明对组坯后的板条进行压制处理。在本发明中,所述压制的方向优选与切面方向垂直。在本发明中,所述板条的压制方法与上述技术方案中所述木板的压制方法相同,在此不再赘述。

本发明对压制后的板条进行冷却处理。在本发明中,述冷却处理的温度优选为15~25℃,进一步优选为18~23℃,更优选为20~22℃;所述冷却处理的时间优选为30~60min,进一步优选为35~55min,更优选为40~50min,更进一步优选为44~48min。本发明对冷却处理的方式没有特别限定,采用本领域技术人员所熟知的冷却方式即可。在本发明中,优选采用自然通风的方式进行冷却处理。

本发明在人造板的制备过程中,通过使用上述技术方案所述接枝共聚型胶粘剂或者上述技术方案所述制备方法制备得到的接枝共聚型胶粘剂,使制备得到的人造板具有较高的强度。另外,本发明通过将层积材切制为板条,采用二次重组的方法制备人造板,利用木材纵向力学强度高于横向力学强度,进一步提高了人造板的强度性能。本发明制备得到的人造板的静曲强度为85~110mpa,弹性模量为12000~15000mpa。

下面将结合本发明中的实施例,对本发明提供的接枝共聚型胶粘剂及其制备方法和人造板的制备方法进行清楚、完整地描述。

实施例1

1、接枝共聚型胶粘剂制备:

(1)调制质量分数为5%的聚乙烯醇混合溶液,溶液温度保持在85℃,加入十二烷基磺酸钠,保温时间40min,其中十二烷基磺酸钠用量为聚乙烯醇混合溶液质量分数的5%。

(2)调制质量分数为30%的淀粉溶液,溶液ph调整为3.5,溶液温度保持在50℃,加入过硫酸铵引发剂预引发淀粉变性,保温时间40min,得到双醛淀粉溶液,其中过硫酸铵与淀粉溶液中淀粉的质量比为0.5:30。

(3)将聚乙烯醇混合溶液和双醛淀粉溶液混合,均匀搅拌,而后缓慢加入乙酸乙烯酯单体,溶液温度保持在60℃,保温时间180min,其中聚乙烯醇混合溶液中聚乙烯醇和双醛淀粉溶液中双醛淀粉的质量比为100:30;乙酸乙烯酯单体与双醛淀粉溶液中双醛淀粉的质量比为0.5:30。

(4)将过硫酸铵溶液加入加入反应釜中均匀搅拌,而后添加n-羟甲基丙烯酰胺溶液,溶液温度保持在60℃,保温时间70min后,继续将过硫酸铵溶液、n-羟甲基丙烯酰胺溶液分别加入反应釜中均匀搅拌,再保温时间70min后,继续将过硫酸铵溶液、n-羟甲基丙烯酰胺溶液分别加入反应釜中均匀搅拌,继续保温时间70min。其中每次过硫酸铵溶液用量为双醛木薯双醛淀粉质量分数的0.8%,每次n-羟甲基丙烯酰胺溶液用量为乙酸乙烯酯质量分数的8%。

(5)将质量分数浓度40%的尿素溶液,质量分数浓度2%的硼砂溶液分别加入反应釜中均匀搅拌,保温时间30min,其中尿素溶液用量为淀粉溶液质量分数的10%,硼砂溶液用量为淀粉溶液质量分数的0.2%。

2、轻质高强人造板生产:

(1)密度0.30~0.50g/cm3桉木、杨木、杉木等速生原料林木材旋切单板经干燥后得到含水率为6~10%,厚度为1mm的木板,将制备的接枝共聚型胶粘剂胶均匀涂刷在木板的表面,涂胶量为300g/m2,再经陈放、顺纹组坯、预压、热压、冷却后制作为层积材,主要技术参数为预压压力0.8mpa、热压压力1.0mpa、时间2.4min/mm、温度75℃。控制层积材的压缩率为20%,层积材密度为0.48g/cm3

(2)上述压制的层积材纵向横截锯解为规格宽度的板条,或是人造板生产过程锯边产生的板边条按规格宽度锯解。将板条纵纹理方向(即板条规格宽度)翻转90°角排列,作为二次重组结构板的厚度方向组坯,上下纵横交错叠加若干张涂胶旋切单板,再经预压、热压、冷却后制作为重组结构人造板。

实施例1制备得到的接枝共聚型胶粘剂的主要性能为ph值3.5、固体含量为30%、粘度4200mpa.s。人造板产品参照国家标准gb/t17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》、gb/t9846-2015《普通人造板》、gb/t20241-2006《单板层积材》、gb18583-2001《室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限限量》检测其物理力学性能。人造板的主要性能指标:含水率6~14%、密度0.50g/cm3、静曲强度85mpa、弹性模量12000mpa、吸水厚度膨胀率6.5%、游离甲醛释放量≤0.05mg/l。

实施例2

1、接枝共聚型胶粘剂的制备:

(1)调制质量分数为10%的聚乙烯醇混合溶液,溶液温度保持在90℃,加入十二烷基磺酸钠,保温时间30min,其中十二烷基磺酸钠用量为聚乙烯醇混合溶液质量分数的10%。

(2)调制质量分数为35%的淀粉溶液,溶液ph调整为4.5,溶液温度保持在60℃,加入过硫酸铵引发剂预引发淀粉变性,保温时间30min,得到双醛淀粉溶液,其中过硫酸铵与淀粉溶液中淀粉的质量比为1.5:35。

(3)将聚乙烯醇混合溶液和双醛淀粉溶液混合,均匀搅拌,而后缓慢加入乙酸乙烯酯单体,溶液温度保持在70℃,保温时间165min,其中聚乙烯醇混合溶液中聚乙烯醇和双醛淀粉溶液中双醛淀粉的质量比为100:35,乙酸乙烯酯单体与双醛淀粉溶液中双醛淀粉的质量比为1.0:35。

(4)将过硫酸铵溶液加入加入反应釜中均匀搅拌,而后添加n-羟甲基丙烯酰胺溶液,溶液温度保持在70℃,保温时间60min后,继续将过硫酸铵溶液、n-羟甲基丙烯酰胺溶液分别加入反应釜中均匀搅拌,再保温时间60min后,继续将过硫酸铵溶液、n-羟甲基丙烯酰胺溶液分别加入反应釜中均匀搅拌,继续保温时间60min。其中每次过硫酸铵溶液用量为双醛木薯双醛淀粉质量分数的0.5%,每次n-羟甲基丙烯酰胺溶液用量为乙酸乙烯酯质量分数的5%。

(5)将质量分数浓度50%的尿素溶液,质量分数浓度5%的硼砂溶液分别加入反应釜中均匀搅拌,保温时间45min,其中尿素溶液用量为淀粉溶液质量分数的15%,硼砂溶液用量为淀粉溶液质量分数的0.5%。

2、轻质高强人造板生产:

(1)密度0.30~0.50g/cm3桉木、杨木、杉木等速生原料林木材旋切单板经干燥后得到含水率为6~10%,厚度为1.5mm的木板,将制备的接枝共聚型胶粘剂胶均匀涂刷在木板的表面,涂胶量为350g/m2,再经陈放、顺纹组坯、预压、热压、冷却后制作为层积材,主要技术参数为预压压力0.9mpa、热压压力1.2mpa、时间3.2min/mm、温度85℃。控制板材压缩率为22.5%,层积材密度为0.53g/cm3

(2)上述压制的层积材纵向横截锯解为规格宽度的板条,或是人造板生产过程锯边产生的板边条按规格宽度锯解。将板条纵纹理方向(即板条规格宽度)翻转90°角排列,作为二次重组结构板的厚度方向组坯,上下纵横交错叠加若干张涂胶旋切单板。再经预压、热压、冷却后制作为重组结构人造板。

实施例2制备得到的接枝共聚型胶粘剂的主要性能为ph值3.7、固体含量为35%、粘度4400mpa.s。人造板产品参照国家标准gb/t17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》、gb/t9846-2015《普通人造板》、gb/t20241-2006《单板层积材》、gb18583-2001《室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限限量》检测其物理力学性能。人造板的主要性能指标:含水率8%、密度0.55g/cm3、静曲强度94mpa、弹性模量13000mpa、吸水厚度膨胀率3.5%、游离甲醛释放量≤0.05mg/l。

实施例3

1、接枝共聚型胶粘剂制备:

(1)调制质量分数为15%的聚乙烯醇混合溶液,溶液温度保持在95℃,加入十二烷基磺酸钠,保温时间20min,其中十二烷基磺酸钠用量为聚乙烯醇混合溶液质量分数的15%。

(2)调制质量分数为40%的淀粉溶液,溶液ph调整为5.5,溶液温度保持在70℃,加入过硫酸铵引发剂预引发淀粉变性,保温时间20min,得到双醛淀粉溶液,其中过硫酸铵与淀粉溶液中淀粉的质量比为2.5:40。

(3)将聚乙烯醇混合溶液和双醛淀粉溶液混合,均匀搅拌,而后缓慢加入乙酸乙烯酯单体,溶液温度保持在80℃,保温时间150min,其中聚乙烯醇混合溶液中聚乙烯醇和双醛淀粉溶液中双醛淀粉的质量比为100:40;乙酸乙烯酯单体与双醛淀粉溶液中双醛淀粉的质量比为1.5:40。

(4)将过硫酸铵溶液加入加入反应釜中均匀搅拌,而后添加n-羟甲基丙烯酰胺溶液,溶液温度保持在80℃,保温时间50min后,继续将过硫酸铵溶液、n-羟甲基丙烯酰胺溶液分别加入反应釜中均匀搅拌,再保温时间50min后,继续将过硫酸铵溶液、n-羟甲基丙烯酰胺溶液分别加入反应釜中均匀搅拌,继续保温时间50min。其中每次过硫酸铵溶液用量为双醛木薯双醛淀粉质量分数的0.8%,每次n-羟甲基丙烯酰胺溶液用量为乙酸乙烯酯质量分数的8%。

(5)将质量分数浓度60%的尿素溶液,质量分数浓度8%的硼砂溶液分别加入反应釜中均匀搅拌,保温时间60min,其中尿素溶液用量为淀粉溶液质量分数的20%,硼砂溶液用量为淀粉溶液质量分数的0.8%。

2、轻质高强人造板生产:

(1)密度0.30~0.50g/cm3桉木、杨木、杉木等速生原料林木材旋切单板经干燥后得到含水率为6~10%,厚度为3mm的木板,将制备的接枝共聚型胶粘剂胶均匀涂刷在木板的表面,涂胶量为400g/m2,再经陈放、顺纹组坯、预压、热压、冷却后制作为层积材,主要技术参数为预压压力1.0mpa、热压压力1.4mpa、时间4.0min/mm、温度95℃。控制板材压缩率为25%,层积材密度为0.58g/cm3

(2)上述压制的层积材纵向横截锯解为规格宽度的板条,或是人造板生产过程锯边产生的板边条按规格宽度锯解。将板条纵纹理方向(即板条规格宽度)翻转90°角排列,作为二次重组结构板的厚度方向组坯,上下纵横交错迭加若干张涂胶旋切单板。再经预压、热压、冷却后制作为重组结构人造板。

实施例3制备得到的接枝共聚型胶粘剂的主要性能为ph为4.0、固体含量为40%、粘度4600mpa.s。人造板产品参照国家标准gb/t17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》、gb/t9846-2015《普通人造板》、gb/t20241-2006《单板层积材》、gb18583-2001《室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限限量》检测其物理力学性能。人造板的主要性能指标:含水率10%、密度0.60g/cm3、静曲强度110mpa、弹性模量15000mpa、吸水厚度膨胀率3.5%、游离甲醛释放量≤0.05mg/l。

由以上实施例可知,本发明提供的淀粉胶粘无甲醛释放,且接枝共聚型胶粘剂的粘度较高,可达4200~4600mpa.s;本发明提供的人造板同时具有“轻质”和“高强”的效果,本发明提供的人造板质量较轻,密度为0.50~0.6g/cm3,本发明提供的人造板的强度较高,静曲强度为85~110mpa,弹性模量为12000~15000mpa。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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