本发明属于胶粘剂制备技术领域，具体涉及为一种木材用耐侯胶粘剂的制备方法。
背景技术：
随着人们对家居环保条件的越来越重视，对于家具中释放出的voc气体、有机溶剂等也提出了越来越苛刻的要求，传统的家具用的胶粘剂中，基本都带有有机溶剂，这些溶剂的不易在短期内释放完全，而会长期不断地缓慢向外产生，这就会对人们的身体健康产生影响。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。然而淀粉基木材胶粘剂的生产及使用性能尤其是耐水性、粘接强度以及稳定性均未能得到较好地改善。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种木材用耐侯胶粘剂的制备方法。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
一种木材用耐侯胶粘剂的制备方法，所述制备步骤如下：
（1）在搅拌釜中先加入质量份数120-300份水，升温至60-75℃；
（2）加入质量份数80-100份淀粉、1-3份缓冲剂、12-18份氧化剂、5-12份聚乙烯醇、0.5-3份氢氧化钠，搅拌均匀；反应温度60-75℃，反应时间1-2.5h，反应溶液ph8-9.5，
（3）加入4-10份羟甲基丙烯酰胺、12-20份硼砂、5-8份琼脂、8-15份甘油，搅拌均匀，反应温度55-65℃，反应时间1-1.5h；
（4）降温到50-60℃，保温反应1-1.5h，搅拌均匀；
（5）升温到55-65℃，加入质量份数8-12份膨润土，搅拌均匀，待搅拌20-30min后混合均匀，形成成品。
优选地，所述缓冲剂为磷酸盐和硼酸盐中的混合物。
优选地，所述氧化剂为过硼酸钠和过硼酸钾的混合物。
本发明与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明所述的木材用耐侯胶粘剂的制备方法，与普通胶粘剂相比较，粘结性、稳定性均得到了明显改善，能较好地应用于木材粘结，粘接力强，并且粘接的木材制品无有毒有害气体释放。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。
一种以淀粉为原料的木材胶粘剂，包括以下质量份数的原料配方组分：80-100份淀粉、1-3份缓冲剂、12-18份氧化剂、5-12份聚乙烯醇、4-10份羟甲基丙烯酰胺、8-12份膨润土、12-20份硼砂、5-8份琼脂、8-15份甘油、120-300份水、0.5-3份氢氧化钠。
胶接，包括粘合、粘接、胶结、胶粘，是指同质或异质物体表面用胶粘剂连接在一起的技术，具有应力分布连续，重量轻，或密封，多数工艺温度低等特点，由于胶接技术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，所以胶粘剂的发展最快，应用行业极广，并对高新科学技术进步和人民日常生活改善有重大影响。
按质量份数的原料配方组分加入80-100份淀粉，是一种白色粉末，不溶于冷水，在热水里淀粉颗粒会膨胀，有一部分淀粉溶解在水里，另一部分悬浮在水里，形成胶状淀粉糊，另外淀粉胶能够作为天然胶粘剂，是应用历史最为悠久的一种，因其具有原料易得、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，氧化后的淀粉能够制成氧化淀粉胶粘剂，粘接强度较高，颜色有光泽；淀粉不能加入过多，否则会使得组成成分易凝聚沉淀，不易被氧化，甚至变质，淀粉亦不能加入过少，会影响粘接强度。
按质量份数的原料配方组分加入1-3份缓冲剂，所述缓冲剂为磷酸盐和硼酸盐的混合物，能被用来控制高温高压状态下，或常温常压下，气体或液体逸度的固体组合，起到稳定ph值和保持体系稳定的作用，并且能够增加其ph调节范围，按质量份数的原料配方组分加入0.5-3份氢氧化钠，氢氧化钠易溶于水，能够配置成氢氧化钠溶液，可以进行调节体系中的ph，以及为淀粉糊化提供碱性环境。
按质量份数的原料配方组分加入12-18份氧化剂，所述氧化剂为过硼酸钠和过硼酸钾的混合物，使用复合氧化剂制得的胶黏剂明显优于单一氧化剂的作用，并且还能够提高硼元素的含量，能够提高胶粘剂的耐热温度，进而提高其热稳定性，氧化剂能够将淀粉分子中化学性质较为活泼的羟基和糖苷键易被氧化，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，氧化剂过多或过少均会影响胶粘剂的浓度和粘度。
按质量份数的原料配方组分加入5-12份聚乙烯醇，聚乙烯醇用作淀粉胶粘剂的改性剂，具有长链多元醇，能够发生酯化、醚化、缩醛化等化学反应性，无毒，对人体皮肤无刺激性，还能够改善粘度，所加入的聚乙烯醇的量要控制得当，否则会影响胶粘剂的粘度，进而会影响胶粘剂与木材的胶粘程度，影响产品的外观。
按质量份数的原料配方组分加入4-10份羟甲基丙烯酰胺和12-20份硼砂，羟甲基丙烯酰胺分子中具有与羰基共轭的双键和富有反应性的羟甲基，即羟甲基丙烯酰胺含有不饱和的多官能单体，在氧、热的作用下能够作为交联剂使用，广泛用于纤维的改性树脂、加工染料、塑料粘合剂、土壤稳定剂等，羟甲基丙烯酰胺还作为增稠剂，用来增加液相稠度，过多或过少均影响胶粘剂的粘度和润滑度；硼在我国不是稀有元素，而是丰产元素，硼砂也作为交联剂，另外，硼砂具有抑菌、防腐及保护皮肤黏膜的作用，能够延长胶粘剂的使用时间，并且对人体无害，从而能够延长木材产品的使用寿命以及不会对人体产生危害，羟甲基丙烯酰胺和硼砂共同反应能够提高交联的作用。
膨润土是一种黏土岩，按质量份数的原料配方组分加入8-12份膨润土，膨润土具有强的吸湿性和膨胀性，可吸附八至十五倍的自身体积的水量，体积膨胀可达数倍至三十倍，具有很好的稳定性，能够节约成本，增加利用率；在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，使得胶粘剂具有一定的黏滞性、触变性和润滑性；它与水、泥或细沙的掺和物具有可塑性和黏结性，即膨润土与硼砂的掺和物具有可塑性和黏结性；此外，还具有一定的吸附性，能够达到降低滤失率的目的，提高体系的稳定性。
乳化剂能够改善乳浊液中各种构成相之间的表面张力，使之形成均匀稳定的分散体系或乳浊液的物质，乳化剂是一种表面活性物质，分子中同时具有亲水基和亲油基，它聚集在油/水界面上，可以降低界面张力和减少形成乳状液所需要的能量，从而提高乳状液的能量；按质量份数的原料配方组分加入5-8份琼脂，琼脂除了可以用作乳化剂外，还具有凝固性，稳定性，可用作增稠剂、凝固剂、悬浮剂以及稳定剂，易溶于沸水，稀释液在42℃仍保持液状，但在37℃凝成紧密的胶冻，不分层、不破乳等特点，并且水溶性好，琼脂还作为辅助澄清剂，加速和改善澄清，过少会影响澄清程度，过多会影响乳化程度以及产生大量气泡，影响使用。
甘油是无色无臭味甜澄明黏稠液体，按质量份数的原料配方组分加入8-15份甘油，甘油可用作溶剂，润滑剂，66.7%的甘油冰点最高，即温度为-46.5℃时，甘油水溶液含量为66.7%，因此甘油还可用作防冻剂，避免胶粘剂冻结影响使用。
制备步骤如下：
（1）在搅拌釜中先加入水，升温至60-75℃，预加热能够减少反应时间，加快反应速度；
（2）按质量份数的原料配方组分加入淀粉、缓冲剂、氧化剂、聚乙烯醇、氢氧化钠，反应温度60-75℃，反应时间1-2.5h，反应溶液ph8-9.5，不断搅拌至均匀，使得淀粉得以氧化，并且氧化后的淀粉能够在碱性体系环境中能够充分糊化，进而制成氧化淀粉胶粘剂；
（3）按质量份数的原料配方组分加入羟甲基丙烯酰胺、硼砂、琼脂、甘油，不断搅拌至均匀，反应温度55-65℃，反应时间1-1.5h，制成乳液混合物，具有一定的粘合性、增塑性；
（4）降温到50-60℃，保温反应1-1.5h，搅拌均匀，使得所加的物料混合均匀，增加淀粉胶粘剂的稳定性与粘接强度；
（5）升温到55-65℃，按质量份数的原料配方组分加入膨润土，搅拌均匀，待搅拌20-30min后混合均匀，形成成品，大大地改善胶膜附着力，提高胶膜耐水性与耐热性，具有很好的稳定性，外观也会得到明显改善。
【实施例一】一种以淀粉为原料的木材胶粘剂，包括以下质量份数的原料配方组分：80份淀粉、1份缓冲剂、12份氧化剂、5份聚乙烯醇、10份羟甲基丙烯酰胺、10份膨润土、15份硼砂、5份琼脂、15份甘油、150份水、1份氢氧化钠。
制备步骤如下：
（1）在搅拌釜中先加入100份的水，升温至60℃；
（2）加入80份淀粉、1份缓冲剂、12份氧化剂、5份聚乙烯醇、1份氢氧化钠，反应温度65℃，反应时间1.5h，反应溶液ph8.5，搅拌均匀；
（3）加入10份羟甲基丙烯酰胺、15份硼砂、5份琼脂、15份甘油，搅拌均匀，反应温度60℃，反应时间1h；
（4）降温到50℃，保温反应1h，搅拌均匀；
（5）升温到55℃，加入10份膨润土，以及剩余的50份水，搅拌均匀，待搅拌30min后混合均匀，形成成品。
【实施例二】一种以淀粉为原料的木材胶粘剂，包括以下质量份数的原料配方组分：90份淀粉、3份缓冲剂、16份氧化剂、10份聚乙烯醇、8份羟甲基丙烯酰胺、9份膨润土、15份硼砂、6份琼脂、10份甘油、200份水、1份氢氧化钠。
制备步骤如下：
（1）在搅拌釜中先加入150份的水，升温至65℃；
（2）加入90份淀粉、3份缓冲剂、16份氧化剂、10份聚乙烯醇、1份氢氧化钠，反应温度70℃，反应时间2h，反应溶液ph9.0，搅拌均匀；
（3）加入8份羟甲基丙烯酰胺、15份硼砂、6份琼脂、10份甘油，搅拌均匀，反应温度60℃，反应时间1.2h；
（4）降温到50℃，保温反应1.2h，搅拌均匀；
（5）升温到60℃，加入9份膨润土，以及剩余的50份水，搅拌均匀，待搅拌25min后混合均匀，形成成品。
【实施例三】一种以淀粉为原料的木材胶粘剂，包括以下质量份数的原料配方组分：100份淀粉、3份缓冲剂、18份氧化剂、8份聚乙烯醇、10份羟甲基丙烯酰胺、8份膨润土、18份硼砂、5份琼脂、12份甘油、300份水、2份氢氧化钠。
制备步骤如下：
（1）在搅拌釜中先加入200份的水，升温至75℃；
（2）加入100份淀粉、3份缓冲剂、18份氧化剂、8份聚乙烯醇、2份氢氧化钠，反应温度75℃，反应时间2.5h，反应溶液ph9.5，搅拌均匀；
（3）加入10份羟甲基丙烯酰胺、18份硼砂、5份琼脂、12份甘油，搅拌均匀，反应温度65℃，反应时间1.5h；
（4）降温到60℃，保温反应1.5h，搅拌均匀；
（5）升温到65℃，加入8份膨润土，以及剩余的100份水，搅拌均匀，待搅拌30min后混合均匀，形成成品。
以下用上述实施例一、二、三的木材胶粘剂以及普通胶粘剂作对比实验，对木板进行涂胶，并且都分割成5×5的方格，以采用实施例一、二、三的木材胶粘剂涂胶的木板以及采用普通胶粘剂涂胶的木板为一组，每组分别在50℃、80℃、100℃温度下进行实验，48h后计算木板上剩余涂胶的方格数，实验数据如下：
由此实验结果可以得出：本发明所述的木材用耐侯胶粘剂的制备方法，与普通胶粘剂相比较，在50℃、80℃、100℃温度下的木板上剩余涂胶的方格数明显多于普通胶粘剂，粘结性、稳定性均得到了明显改善，能较好地应用于木材粘结，粘接力强，并且粘接的木材制品无有毒有害气体释放。
以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明保护的范围。