一种环保复合粘合剂及其制备方法和用图
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种粘合剂，更具体地涉及一种环保复合粘合剂及其制备方法和用 途，属于高分子材料领域。
【背景技术】
[0002] 粘合剂是包装领域、木材、橡胶及玻璃等器材加工领域的重要辅助材料之一，具有 极为广泛的应用。从语义上讲，粘合剂是具有粘性的物质，其借助其粘性能将两种分离的材 料加工成型并结合在一起。
[0003] 传统的粘合剂含有较高的甲醛含量，且粘合强度并不十分理想，同时也不具备其 它的附加功能性，例如防潮、除味等。而现在随着对于环保要求的日益提高和标准的日益严 格，对于研究新型粘合剂一直是高分子领域从业工作者的研究热点。
[0004] 到目前为止，现有技术中已经报道了多种粘合剂及其制备工艺，例如：
[0005] CN1876747A的专利申请报道了一种无甲醛水性粘合剂，其主要由质量浓度为 5-70%的含淀粉物水溶液与质量浓度为5-70%的含季铵盐四元环的聚酰胺树脂水溶液共 混制备得到。该粘合剂可用于粘结木材、纸张、玻璃，且工艺简单、环保。
[0006] CN101050342A的专利申请公开了一种木材加工环保粘合剂，其是利用天然高分子 糯粉（或支链玉米淀粉）和无毒的有机高分子聚乙烯醇为原料，经化学反应而制备得到的 一种粘合剂。该粘合剂适用于胶合板、细木板、刨花板等的生产。
[0007] CN101701139A的专利申请报道了一种木塑复合粘合剂，其采用如下步骤制备方 法：利用对苯二甲酸二甲酯、乙二醇在一定条件下进行一次酯化，之后加入己二酸、壬二酸 和1，4-丁二醇进行二次酯化后，再进行缩聚得到聚酯多元醇；利用聚酯多元醇与有机溶 齐?、增粘树脂和有机硅偶联剂复配后即得复合胶黏剂。
[0008] 如上所述，尽管高分子领域已经存在有各种类型的粘合剂，但粘合剂的粘合性能 仍然不够理想，同时粘合剂的功能也有待增强多样性。因此，研究如何改善粘合剂的性能是 广大研究人员所要解决的关键问题。
[0009] 针对上述问题，本发明旨在开发一种新型的环保复合粘合剂，通过对现有技术的 改进和组分类别的甄选和组合，进而采用特定的制备工艺而制得具有高性能的粘合剂组合 物，充分满足了加工领域对粘合剂的普遍需求，具有广泛的工业化前景。
【发明内容】
[0010] 为了制备新型的环保复合粘合剂，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量 的创造性劳动和经过深入研究探索后，从而完成了本发明。
[0011] 第一个方面，本发明涉及一种环保复合粘合剂，所述粘合剂包括异佛尔酮二异氰 酸酯、聚四氢呋喃二醇、二月桂酸二丁基锡、双（三异丙氧基甲硅烷基丙基）胺、甲基丙 烯酸甲酯、改性木质素、来苏糖、环己烷-1，4-二甲酸二乙酯、改性海藻酸纤维、2, 2-二氰 基-3-(7-羟基-4-香豆素基）环氧乙烷、香茅醇、紫胶、独居石粉、改性纳米粒子、三羟甲基 丙烷三丙烯酸酯、丙二醇、二乙烯三胺和去离子水。
[0012] 在本发明的所述粘合剂中，涉及组成的"包括"，既包含了开放式的"包括"、"包含" 等及其类似含义，也包含了封闭式的"由…组成"等及其类似含义。
[0013] 本发明的所述粘合剂，以重量份计，其具体组分含量如下：
[0014] 异佛尔酮二异氰酸酯 25-28 聚四氢呋喃二醇 12-15 二月桂酸二丁基锡 0.005-0.01 双(三异丙氧基曱硅烷基丙基)胺 1.5-3 曱基丙烯酸曱酯 5-7 改性木质素 2-4 来苏糖 1.5-2.5 环己烷-1，4-二曱酸二乙酯 2-3 改性海藻酸纤维 4-6
[0015] 2,2-二氰基-3-(7-羟基-4-香豆素基)环氧乙烷 0.3-0.5 香茅醇 5-6 紫胶 10-12 独居石粉 2-3 改性纳米粒子 3-5 三羟曱基丙烷三丙烯酸酯 10-12 丙二醇 8-10 二乙烯三胺 4-6 去离子水 6-8
[0016] 在本发明的所述粘合剂中，所述异佛尔酮二异氰酸酯的重量份数为25-28份，例 如可为25份、26份、27份或28份。
[0017] 在本发明的所述粘合剂中，所述聚四氢呋喃二醇的重量份数为12-15份，例如可 为12份、13份、14份或15份。
[0018] 在本发明的所述粘合剂中，所述二月桂酸二丁基锡的重量份数为0. 005-0. 01份， 例如可为 0. 005 份、0. 006 份、0. 007 份、0. 008 份、0. 009 份或 0. 01 份。
[0019] 在本发明的所述粘合剂中，所述双（三异丙氧基甲硅烷基丙基）胺的重量份数为 1. 5-3份，例如可为1. 5份、2份、2. 5份或3份。
[0020] 在本发明的所述粘合剂中，所述甲基丙烯酸甲酯的重量份数为5-7份，例如可为5 份、6份或7份。
[0021] 在本发明的所述粘合剂中，所述改性木质素的重量份数为2-4份，例如可为2份、 2. 5份、3份、3. 5份或4份。
[0022] 所述改性木质素是按照如下方法制得的：室温下，向反应釜中加入1，4-二氧六 环、2-甲基-2-硝基-1-丙醇和木质素，搅拌升温至60-80°C，加入三氟乙酸，保温反应 20-30分钟，然后升温至100-130°C，加入N-甲基二乙醇胺，继续保温反应30-40分钟，然后 自然冷却至室温，再在微波功率220-250W下处理10-15分钟，反应结束后过滤，将过滤得到 的固体用去离子水洗涤，即得所述改性木质素。
[0023] 其中，1，4-二氧六环、2-甲基-2-硝基-1-丙醇、木质素和N-甲基二乙醇胺的重 量比为5-6:1-2:3-4:0. 5-1 ;三氟乙酸的质量为木质素质量的10-12%。
[0024] 在本发明的所述粘合剂中，所述来苏糖的重量份数为1.5-2.5份，例如可为1.5 份、2份或2. 5份。
[0025] 在本发明的所述粘合剂中，所述环己烷-1，4-二甲酸二乙酯的重量份数为2-3份， 例如可为2份、2. 5份或3份。
[0026] 在本发明的所述粘合剂中，所述改性海藻酸纤维的重量份数为4-6份，例如可为4 份、4. 5份、5份、5. 5份或6份。
[0027] 所述改性海藻酸纤维是按照如下方法制得的：向5-10重量份PEG-2000 (即聚乙 二醇2000)中加入2-4重量份ZnSO4 · 7H20,然后搅拌分散均匀得混合液，向混合液中加入 8-10份海藻酸纤维，并在搅拌下滴加 NaOH水溶液调节pH至8-10,升温至60-80°C，搅拌反 应1-2小时，自然冷却至室温，过滤，即得所述改性海藻酸纤维。
[0028] 在本发明的所述粘合剂中，所述2, 2-二氰基-3- (7-羟基-4-香豆素基）环氧乙 烷的重量份数为〇. 3-0. 5份，例如可为0. 3份、0. 4份或0. 5份。
[0029] 在本发明的所述粘合剂中，所述香茅醇的重量份数为5-6份，例如可为5份、5. 5份 或6份。
[0030] 在本发明的所述粘合剂中，所述紫胶的重量份数为10-12份，例如可为10份、11份 或12份。
[0031] 在本发明的所述粘合剂中，所述独居石粉的重量份数为2-3份，例如可为2份、2. 5 份或3份。
[0032] 所述独居石粉末的粒径为100-200目，例如可为100目、150目或200目。
[0033] 在本发明的所述粘合剂中，所述改性纳米粒子的重量份数为3-5份，例如可为3 份、4份或5份。
[0034] 所述改性纳米粒子是按照如下步骤制得的：
[0035] (1)将1重量份纳米二氧化硅加入到5重量份质量百分比浓度为30-40 %的乙醇 水溶液中，超声分散仪中预分散20-30分钟，然后加入0. 3-0. 4重量份鞣酸，并调节pH至 5-6,得到混合液；
[0036] (2)在搅拌下将混合液升温至70_80°C，保温1-1. 5小时，抽滤、洗涤、烘干，得到预 处理二氧化硅粒子；
[0037] (3)将1重量份硅酸铝微粉、0. 5重量份纳米氧化钛和3-4重量份1- 丁基-3-甲 基咪唑对甲苯磺酸盐加入到8-10重量份纯丙乳液中，搅拌混合5-8分钟，然后继续加入2-3 重量份步骤（2)