本发明涉及胶粘剂技术领域，具体涉及一种木浆纤维制备的木材粘接剂。
背景技术
粘接剂是一种能够将同质或异质物体表面粘接连接在一起的材料，常规使用的胶粘剂材料具有应力分布连续，重量轻，密封性好，工艺温度低等特点。粘接粘结特别适用于不同材质、不同厚度、超薄规格和复杂构件的连接；因此，在今天的工业产品生产制造过程中，各类粘接剂的使用非常广泛。
传统的木材加工工艺通常采用铆接、榫接等技术来完成各类构件的组装固定，但是在今天的大规模工业化加工生产中，方便快捷的化学粘接的应用更为广泛，而且化学粘接还可以应用于木材和其它材料的连接。
目前，门窗行业的竞争比较激烈，为提高产品的品质和市场竞争力，需要进行不断的改进。在建筑外窗工程上被广泛应用的高档节能木制门窗包括：纯木门窗、铝包木门窗、木铝复合门窗三大品种。而木铝复合门窗因其外侧为隔热铝合金型材，内侧为木装饰型材，因此更能适应南方多雨、高温、潮湿的气候条件。现在国内市场加工制作木铝复合门窗的结构不合理，铝压条装配要二次加工，且在抗风压、气密性和隔音、隔热等性能方面也不是很理想，依然存在有相当部分的能源损耗。木窗由于美观，贴近自然的感觉，具有非常好的市场前景，但由于窗户的使用环境特殊，加之现在日益恶劣的环境，如雾霾天气，导致木窗所处的环境恶劣，若木窗的质量不过关，很容易发生木制件间开裂，连接不够紧密，影响使用效果，导致客户投诉，因此，研发能够适用恶劣天气的木窗专用粘结剂具有巨大的市场前景。
木质门窗的性能与粘接剂的性能密切相关。目前常用的木材粘接剂均具有良好的粘接性能，粘接效果牢固稳定，但是部分粘接剂中使用了大量具有挥发性和毒性的有机溶剂，这种粘接剂在使用过程中对环境具有一定程度的危害，还会影响粘接操作工人的身体健康。此外，部分粘接剂的耐久性不足，使用寿命较短，在长期使用后容易自然开裂。部分胶粘剂的固化时间较长也是一个问题，这会影响木材粘接的工作效率。
专利申请号201410131861.3公开的一种新型木地板用粘结剂。该粘结剂可以用于木地板的拼接安装，但是该型胶粘剂存在粘结强度不足，耐候性和抗老化性能较差的问题，在使用过程中容易断裂或产生裂缝。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种木浆纤维制备的木材粘接剂，该型木材粘接剂具有良好的粘结效果，材料的粘接强度高，耐候性好，抗老化性能突出。
一种木浆纤维制备的木材粘接剂，按照质量份数，木材粘接剂中包括如下组分：丙烯酸甲酯10-15份，脲醛树脂10-18份，醋酸乙烯20-25份，丙烯酸3-7份，聚乙烯醇5-8份，顺丁烯二酸二丁酯2-7份，乙二胺四乙酸钠0.5-0.9份，纳米碳酸钙20-25份，淀粉6-10份，木浆纤维7-11份，消泡剂0.8-1.5份，乳化剂2-3份，防腐剂1-1.4份，去离子水15-25份。
优选地，按照质量份数，该木材粘接剂中包括如下组分：丙烯酸甲酯11-13份，脲醛树脂13-16份，醋酸乙烯22-23份，丙烯酸4-6份，聚乙烯醇6-7份，顺丁烯二酸二丁酯3-5份，乙二胺四乙酸钠0.6-0.8份，纳米碳酸钙22-24份，淀粉7-9份，木浆纤维8-10份，消泡剂1.1-1.3份，乳化剂2.4-2.6份，防腐剂1.2-1.3份，去离子水18-22份。
进一步优选地，按照质量份数，木材粘接剂中包括如下组分：丙烯酸甲酯12份，脲醛树脂15份，醋酸乙烯22份，丙烯酸5份，聚乙烯醇6份，顺丁烯二酸二丁酯4份，乙二胺四乙酸钠0.7份，纳米碳酸钙23份，淀粉8份，木浆纤维9份，消泡剂1.2份，乳化剂2.5份，防腐剂1.3份，去离子水20份。
本发明中，木浆纤维的制备方法如下：
按照1:3的质量比将棉浆粕和竹浆粕充分混合，将混合物投入到喂粕机中，然后向混合浆粕中加入占3%质量分数的碱液，碱液的浓度为85g/l，充分搅拌后浸渍20min，将浸渍后的产物送入到压榨机中，以2khz的超声频率进行超声降聚，超声降聚后进行压榨，将浆粥中的碱液和水分压榨去除后得到碱纤维，将碱纤维经过粉碎、黄化处理后得到所需木浆纤维。
优选地，木浆纤维的纤维长度为0.8-1.5mm。
木材粘接剂中添加木浆纤维后，可以显著提升粘接剂的抗拉性能，而且该型纤维与木质材料的相容性突出，因此在木材粘接剂中使用后，能使得粘接剂应用于木质材料粘接时的粘结强度更高。
优选地，消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和聚氧丙烯甘油醚中的一种。
消泡剂的作用是降低粘接剂制备过程中产生的气泡密度，从而使得粘接面更加均匀牢固，避免粘接处的气隙对粘接体强度的影响，降低粘接处发生开裂的风险。
优选地，防腐剂为苯甲酸钠或山梨酸钾。
防腐剂的添加可以使得该型粘接剂的保存时间更长，避免粘接剂在保存过程中氧化变质，或是性能受到微生物的降解和破坏。
优选地，淀粉选用经氧化改性后的淀粉。
使用羧基或羰基对淀粉进行氧化改性处理后，该淀粉与粘接剂主体材料的界面效果得到提升，材料相容性更好，该淀粉在粘接剂中的添加能够提高粘接剂的凝胶能力，缩短固化时间，并且使得粘接剂的成膜效果更好。
优选地，乳化剂为异辛基聚氧乙烯醚或苯乙基酚聚氧乙烯醚。
乳化剂的作用是在粘接剂制备时提升材料的分散效果，当它分散在分散质的表面时，可使分散相带有电荷，这样就能阻止分散相的小液滴互相凝结，使形成的乳浊液比较稳定。
10、根据权利要求9所述的一种木浆纤维制备的木材粘接剂，其特征在于：所述木材粘接剂的制备方法包括如下步骤：
按照质量份数，将聚乙烯醇和顺丁烯二酸二丁酯加入到反应釜中，反应釜中加入去离子水，升高反应釜内的温度至80-90℃，搅拌至混合物分散均匀，加入丙烯酸调节混合物的ph值，然后向反应釜内加入乳化剂，搅拌后保温反应40-60min，接着将丙烯酸甲酯、脲醛树脂和醋酸乙烯加入到反应釜中，升高反应釜内的温度至90-95℃，继续搅拌并保温反应15-20min，反应结束后，将产物的温度降低至室温，将乙二胺四乙酸钠、纳米碳酸钙、淀粉、木浆纤维、消泡剂和防腐剂加入到反应釜中，搅拌混合20-25min，得到所需木材粘接剂。
本发明具有如下的有益效果：
该型粘接剂中使用了添加了木浆纤维等材料，该添加剂与粘接剂组分中其它成分的协同，可以使得粘接剂的粘接强度更好，提升了粘结的稳定性，该型粘接剂的材料均匀，成膜效果好，材料固化时间较短，能够与木质材料具有更好的相容性，提升木材粘接的稳定性，粘接面不容易开裂。
该型粘接剂还具有良好的耐候性，材料的耐高温，防水密封和耐腐蚀抗老化性能较好，可以使得粘接体具有更长的使用寿命，实用性能较高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种木浆纤维制备的木材粘接剂，按照质量份数，木材粘接剂中包括如下组分：丙烯酸甲酯10份，脲醛树脂10份，醋酸乙烯20份，丙烯酸3份，聚乙烯醇5份，顺丁烯二酸二丁酯2份，乙二胺四乙酸钠0.5份，纳米碳酸钙20份，淀粉6份，木浆纤维7份，消泡剂0.8份，乳化剂2份，防腐剂1份，去离子水15份。
本发明中，木浆纤维的制备方法如下：
按照1:3的质量比将棉浆粕和竹浆粕充分混合，将混合物投入到喂粕机中，然后向混合浆粕中加入占3%质量分数的碱液，碱液的浓度为85g/l，充分搅拌后浸渍20min，将浸渍后的产物送入到压榨机中，以2khz的超声频率进行超声降聚，超声降聚后进行压榨，将浆粥中的碱液和水分压榨去除后得到碱纤维，将碱纤维经过粉碎、黄化处理后得到所需木浆纤维。
其中，木浆纤维的纤维长度为0.8-1.5mm。
消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。
防腐剂为苯甲酸钠。
淀粉选用经氧化改性后的淀粉。
乳化剂为异辛基聚氧乙烯醚。
该木材粘接剂的制备方法包括如下步骤：
按照质量份数，将聚乙烯醇和顺丁烯二酸二丁酯加入到反应釜中，反应釜中加入去离子水，升高反应釜内的温度至80℃，搅拌至混合物分散均匀，加入丙烯酸调节混合物的ph值，然后向反应釜内加入乳化剂，搅拌后保温反应40min，接着将丙烯酸甲酯、脲醛树脂和醋酸乙烯加入到反应釜中，升高反应釜内的温度至90℃，继续搅拌并保温反应15min，反应结束后，将产物的温度降低至室温，将乙二胺四乙酸钠、纳米碳酸钙、淀粉、木浆纤维、消泡剂和防腐剂加入到反应釜中，搅拌混合20min，得到所需木材粘接剂。
实施例2
一种木浆纤维制备的木材粘接剂，按照质量份数，木材粘接剂中包括如下组分：丙烯酸甲酯15份，脲醛树脂18份，醋酸乙烯25份，丙烯酸7份，聚乙烯醇8份，顺丁烯二酸二丁酯7份，乙二胺四乙酸钠0.9份，纳米碳酸钙25份，淀粉10份，木浆纤维11份，消泡剂1.5份，乳化剂3份，防腐剂1.4份，去离子水25份。
本发明中，木浆纤维的制备方法如下：
按照1:3的质量比将棉浆粕和竹浆粕充分混合，将混合物投入到喂粕机中，然后向混合浆粕中加入占3%质量分数的碱液，碱液的浓度为85g/l，充分搅拌后浸渍20min，将浸渍后的产物送入到压榨机中，以2khz的超声频率进行超声降聚，超声降聚后进行压榨，将浆粥中的碱液和水分压榨去除后得到碱纤维，将碱纤维经过粉碎、黄化处理后得到所需木浆纤维。
其中，木浆纤维的纤维长度为0.8-1.5mm。
消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚。
防腐剂为山梨酸钾。
淀粉选用经氧化改性后的淀粉。
乳化剂为苯乙基酚聚氧乙烯醚。
该木材粘接剂的制备方法包括如下步骤：
按照质量份数，将聚乙烯醇和顺丁烯二酸二丁酯加入到反应釜中，反应釜中加入去离子水，升高反应釜内的温度至90℃，搅拌至混合物分散均匀，加入丙烯酸调节混合物的ph值，然后向反应釜内加入乳化剂，搅拌后保温反应60min，接着将丙烯酸甲酯、脲醛树脂和醋酸乙烯加入到反应釜中，升高反应釜内的温度至95℃，继续搅拌并保温反应20min，反应结束后，将产物的温度降低至室温，将乙二胺四乙酸钠、纳米碳酸钙、淀粉、木浆纤维、消泡剂和防腐剂加入到反应釜中，搅拌混合25min，得到所需木材粘接剂。
实施例3
一种木浆纤维制备的木材粘接剂，按照质量份数，木材粘接剂中包括如下组分：丙烯酸甲酯12份，脲醛树脂15份，醋酸乙烯22份，丙烯酸5份，聚乙烯醇6份，顺丁烯二酸二丁酯4份，乙二胺四乙酸钠0.7份，纳米碳酸钙23份，淀粉8份，木浆纤维9份，消泡剂1.2份，乳化剂2.5份，防腐剂1.3份，去离子水20份。
本发明中，木浆纤维的制备方法如下：
按照1:3的质量比将棉浆粕和竹浆粕充分混合，将混合物投入到喂粕机中，然后向混合浆粕中加入占3%质量分数的碱液，碱液的浓度为85g/l，充分搅拌后浸渍20min，将浸渍后的产物送入到压榨机中，以2khz的超声频率进行超声降聚，超声降聚后进行压榨，将浆粥中的碱液和水分压榨去除后得到碱纤维，将碱纤维经过粉碎、黄化处理后得到所需木浆纤维。
其中，木浆纤维的纤维长度为0.8-1.5mm。
消泡剂为聚氧丙烯甘油醚。
防腐剂为苯甲酸钠。
淀粉选用经氧化改性后的淀粉。
乳化剂为苯乙基酚聚氧乙烯醚。
该木材粘接剂的制备方法包括如下步骤：
按照质量份数，将聚乙烯醇和顺丁烯二酸二丁酯加入到反应釜中，反应釜中加入去离子水，升高反应釜内的温度至85℃，搅拌至混合物分散均匀，加入丙烯酸调节混合物的ph值，然后向反应釜内加入乳化剂，搅拌后保温反应50min，接着将丙烯酸甲酯、脲醛树脂和醋酸乙烯加入到反应釜中，升高反应釜内的温度至93℃，继续搅拌并保温反应18min，反应结束后，将产物的温度降低至室温，将乙二胺四乙酸钠、纳米碳酸钙、淀粉、木浆纤维、消泡剂和防腐剂加入到反应釜中，搅拌混合22min，得到所需木材粘接剂。
效果测试
根据gb-t11175-2002《合成树脂乳液试验方法》中的检测方法对本实施例中木材粘接剂的性能进行检测，其中，选择市场上购买的汉高p680弹性木地板粘合剂作为对照组，与本实施例中的粘接剂进行性能对比试验，试验结果如下表：
表1：本实施例粘接剂的性能测试结果
分析以上试验数据发现，本发明提供的木材粘接剂，保存和使用时没有刺激性气味产生，更加安全环保，粘接剂的的固化时间较短，与市场上的典型产品相比，固化时间缩短23.5%，材料的粘结强度提升了28.5%，而且该型木材粘接剂还具有更好的耐水性，测试过程中的耐水时间更长。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。