基于淀粉和坚木栲胶新型无醛木材胶粘剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于淀粉和坚木栲胶新型无醛木材胶粘剂及其制备方法，属于胶粘剂及其制备领域。本发明是以淀粉为主要原料，碱性环境中高温条件下糊化降解前处理后，调节体系pH值至4-5，采用醋酸乙烯酯单体在种子乳液聚合工艺下对淀粉进行接枝共聚，降温后加入坚木栲胶、硼酸、纳米硅溶胶和其它助剂，最终得到一种性能优良的木材用淀粉坚木栲胶胶粘剂。利用本发明技术所制备的胶粘剂具有无毒无污染，粘接强度较高，颜色乳白有光泽，干燥速度快，储藏时间长等优点，可以广泛应用于装饰用木材，人造板的粘接。
【专利说明】基于淀粉和坚木栲胶新型无醛木材胶粘剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及胶粘剂制备技术，尤其涉及一种基于淀粉和坚木栲胶木材胶粘剂及其 制备方法。
【背景技术】
[0002] 淀粉胶作为天然胶粘剂，是应用历史最为悠久的一种。由于其具有原料易得、价格 低廉、无腐蚀、无污染、强度较高、重量轻、使用方便等优点，用量愈来愈大。国外目前的研究 方向是提高其耐水性和粘接强度，如加入聚乙烯醇、尿素等进行这些性能的改进。广泛用于 瓦楞纸箱、纸张、棉织物、商标、信封等的粘合。淀粉胶粘剂的制作方法有多种，主要有糊化 法、氧化法、酯化、醚化法及与其他高分子单体接枝共聚法，由于原淀粉相对分子质量较大， 聚合度较高，流动性及渗透性较差，用作粘合剂时必须对淀粉的内部分子结构进行解体，降 解方法主要有热降解，生物降解，酸降解和氧化降解等。淀粉分子中化学性质较为活泼的羟 基和糖苷键易被各种氧化剂氧化，在不同的条件下羟基被氧化为醛基、酮基、羧基，分子中 的苷键部分发生断裂，使淀粉分子聚合度降低，氧化后的淀粉是含有醛基和羧基的聚合度 低的改性淀粉的混合物，这种淀粉与水在氧化剂的作用下经加热糊化或室温糊化而制成氧 化淀粉胶粘剂。
[0003] 栲胶溶于水，水溶液属半胶态体系，属于生物质胶粘剂。栲胶分子结构属于的多 元酚衍生物，分子结构中有苯环和大量的极性基团，极性基团如羟基、羧基、酯键，因此栲胶 与极性基材如纸张、木材、皮革等有较强的相互作用力，并且坚木栲胶对基材有良好的渗透 性。同时，由于栲胶分子结构特点，可以与许多物质发生交联固化反应从而提高粘接时的强 度与耐水性。
【发明内容】
[0004] 本发明目的在于针对以淀粉为主体制备的木材胶粘剂强度不足，提供了一种以淀 粉为主体，降解糊化后与醋酸乙烯酯接枝共聚改性，然后加入坚木栲胶和固化剂复配的木 材胶粘剂及其合成方法。本发明的无醛木材胶粘剂以淀粉为主要原材料，淀粉具有可再生、 无污染、成本低，可生物降解等优点，利用淀粉作为主要原料制备木材用胶粘剂可以大大降 低不可再生资源石油等的用量，并降低成本；以水为分散介质，使用方便，对环境无污染，对 被胶接材料无污染，常温固化或热压均可、粘接强度较高，合成方法具有操作简便，制备效 率高的特点。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 一种基于淀粉和坚木栲胶新型无醛木材胶粘剂，各成分及质量百分数如下： 淀粉 30. 0%-35· 0% 坚木栲胶 2. 0%-3. 0% 质量分数为30%氢氧化钠溶液 0. 2%-0. 25% 消泡剂 （λ 1%-0· 15%
【权利要求】
1. 一种基于淀粉和坚木栲胶新型无醛木材胶粘剂，其特征在于，各成分及质量百分数 如下： 淀粉 30. 0%-35. 0% 坚木栲胶 2. 0%-3. 0% 质量分数为30%氢氧化钠溶液 0. 2%-0. 25% 消泡剂 0? 1%-0. 15% 乳化剂 0? 1%-0. 15% 缓冲剂 0. 1%-0. 15% 引发剂 0.05%-0.08% 醋酸乙烯酯 5. 0%-8. 0% 甲基丙烯酸 0. 5%-0. 8% 尿素 0? 5%-0. 8% 硼酸 0? 05%-0. 1% 纳米硅溶胶 0? 3%-0. 35% 增塑剂 0? 2%-0. 3% 防腐剂 0. 2-0. 3% 水 60. 7%-50. 57%。
2. 根据权利要求1所述的一种基于淀粉和坚木栲胶新型无醛木材胶粘剂，其特征在 于：所述淀粉由玉米淀粉、錯质玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉的一种或多种按 照任意配比混合组成。
3. 根据权利要求1所述的一种基于淀粉和坚木栲胶新型无醛木材胶粘剂，其特征在 于：所述乳化剂由磺基琥珀酸酯衍生物、RHODIAPEX CO-436、丙烯酰胺基异丙基磺酸、辛基 酚聚氧乙烯（10)醚、烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐中的一种或多种按照任意配比混合组成。
4. 根据权利要求1所述的一种基于淀粉和坚木栲胶新型无醛木材胶粘剂，其特征在 于：所述缓冲剂由碳酸氢钠、醋酸钠、磷酸二氢钠中的一种或多种按照任意配比混合组成。
5. 根据权利要求1所述的一种基于淀粉和坚木栲胶新型无醛木材胶粘剂，其特征在 于：所述纳米硅溶胶为纳米级二氧化硅颗粒在水中的分散液，纳米级二氧化硅颗粒的质量 分数为40-50%。
6. 根据权利要求1所述的一种基于淀粉和坚木栲胶新型无醛木材胶粘剂，其特征在 于：所述增塑剂由伊士曼TXIB、巴斯夫Hexamoll DINCH、朗盛Mesamoll中的一种或多种按 照任意配比混合组成。
7. 根据权利要求1所述的一种基于淀粉和坚木栲胶新型无醛木材胶粘剂，其特征在 于：所述防腐剂为罗门哈斯LXE杀菌剂。
8. -种权利要求1所述的基于淀粉和坚木栲胶新型无醛木材胶粘剂的制备方法，其特 征在于，该方法包括如下步骤： a、 将0. 05-0. 08重量份数的引发剂溶解于0. 95-1. 52重量份数水中，得到引发剂水溶 液；将4-6. 4重量份数的醋酸乙烯酯和0. 5-0. 8重量份数的甲基丙烯酸混合搅拌均匀，制成 4. 5-7. 2重量份的混合单体； b、 将剩余59. 75-49. 05重量份的水加入反应釜中，加入30-35重量份数的淀粉、 0. 2-0. 25重量份质量分数为30%的氢氧化钠溶液，升温到170°C -180°c，使淀粉乳在碱性 环境中降解糊化20-30分钟，降温到50°C -60°C，用质量分数为20%盐酸将体系pH调节至 4-5 ;加入0. 1-0. 15重量份的乳化剂、0. 1-0. 15重量份的缓冲剂和0. 1-0. 15重量份的消泡 剂； c、 加入1-1. 6重量份的醋酸乙烯酯，再加入0. 4-0. 64重量份步骤a制备的引发剂水溶 液，乳化10-15分钟后升温至65°C -75°C ; d、 待冷凝器无回流、反应釜内无雾状后升温至76°C -80°C，同时滴加4. 5-7. 2重量份步 骤a制备的混合单体和0. 5-0. 8重量份步骤a制备的引发剂水溶液，滴加时间1. 5-2小时； g、单体加完继续反应10-20分钟后，升温至88°C -93°C，加入0. 1-0. 16重量份步骤a 制备的引发剂水溶液，保温反应30-40分钟后，降温至50°C _60°C时加入0. 5-0. 8重量份的 尿素、0. 05-0. 1重量份的硼酸、0. 3-0. 35重量份的纳米硅溶胶、0. 2-0. 3重量份的增塑剂、 0. 2-0. 3重量份的防腐剂和2-3重量份的坚木栲胶，搅拌20-30分钟混合均匀，形成成品。
9.根据权利要求8所述的一种方法，其特征在于：该方法在机械搅拌条件下进行，转速 为180-230转/分钟。
【文档编号】C09J11/08GK104312502SQ201410623340
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年11月10日 优先权日:2014年11月10日
【发明者】刘维均, 罗平, 周闰阳, 陆斌, 徐建, 宋志强 申请人:台州市顶立胶粘剂有限公司