本发明属于淀粉胶粘剂
技术领域：
，具体涉及一种淀粉基木材胶粘剂及其制备方法。
背景技术：
：木材胶粘剂是借助于表面附着作用使木材与木材或与其它材料胶合成一体的物质，在木材加工业中具有非常重要的地位。传统的合成木材胶粘剂主要是“三醛”系列胶粘剂，这些胶粘剂具有较强的耐水性和粘结性能，并且成本低廉，在市场仍然占有重要的地位，但其存在释放甲醛气体的缺陷，严重危害人类的健康，目前国内外的研究主要集中在降低甲醛的释放量上，但寻找新的环保无污染的木材胶粘剂仍然是未来的发展趋势。淀粉作为可再生天然绿色材料，具有来源广泛、产量充足、价格低廉、无毒无污染、粘接性和成膜性良好等优势，但其本身存在初粘力低、干燥速率慢、成膜物质较脆、粘接强度弱、固含量低、耐水性差、稳定性和流动性欠佳等缺点极大限制了其应用范围。近些年来，改性淀粉胶粘剂和复合淀粉胶粘剂的研究已成为该领域的重要课题。技术实现要素：本发明的目的是提供了一种淀粉基木材胶粘剂及其制备方法，该淀粉基木材胶粘剂具有良好的贮藏稳定性和粘结强度。一种淀粉基木材胶粘剂，原料以重量份计包括：淀粉50-100份，过硫酸铵0.5-1份，丙烯酰胺2-5份，丙烯酸丁酯1-6份，乳化剂0.4-1.3份，醋酸乙烯酯30-70份，纳米蒙脱土5-15份，硅溶胶0.5-1.2份，聚乙烯醇4-10份，表面活性剂0.4-0.9份，尿素0.8-1.5份，三偏磷酸钠0.3-0.9份，水40-50份。优选地，所述淀粉选自玉米淀粉或木薯淀粉。优选地，所述乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵或op-10中的一种或几种的混合物。优选地，所述表面活性剂为烷基糖苷。优选地，所述聚乙烯醇的重均分子量为12-15万。优选地，所述淀粉基木材胶粘剂的原料还包括微粉硅胶0.1-0.5份。上述淀粉基木材胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将淀粉加至盐酸溶液中，混合后进行酸解，调节ph至4，再加入过硫酸铵、丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、乳化剂，滴加醋酸乙烯酯，进行共聚反应；步骤2，将纳米蒙脱土、硅溶胶、聚乙烯醇和表面活性剂加至水中，超声分散，得到混合液；步骤3，将步骤2所得混合液加至步骤1的反应液中，加热糊化，调节ph至6，加入尿素和三偏磷酸钠，搅拌，即得。优选地，步骤1中盐酸溶液的浓度为0.5m，淀粉和盐酸溶液的用量比为1g：3ml。优选地，步骤1中酸解条件为60-70℃、1h；共聚反应条件为70-75℃、2-4h；步骤3中糊化条件为80-90℃、0.5-1h。优选地，步骤2中还需要加入微粉硅胶。本发明的淀粉基木材胶粘剂具有良好的贮藏稳定性和粘结强度。具体实施方式实施例1一种淀粉基木材胶粘剂，原料以重量份计包括：淀粉50份，过硫酸铵0.5份，丙烯酰胺2份，丙烯酸丁酯1份，乳化剂0.4份，醋酸乙烯酯30份，纳米蒙脱土5份，硅溶胶0.5份，聚乙烯醇4份，表面活性剂0.4份，尿素0.8份，三偏磷酸钠0.3份，水40份。其中，所述淀粉为玉米淀粉；所述乳化剂为十二烷基硫酸钠；所述表面活性剂为烷基糖苷；所述聚乙烯醇的重均分子量为12-15万。上述淀粉基木材胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将淀粉加至盐酸溶液中，混合后进行酸解，调节ph至4，再加入过硫酸铵、丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、乳化剂，滴加醋酸乙烯酯，进行共聚反应；步骤2，将纳米蒙脱土、硅溶胶、聚乙烯醇和表面活性剂加至水中，超声分散，得到混合液；步骤3，将步骤2所得混合液加至步骤1的反应液中，加热糊化，调节ph至6，加入尿素和三偏磷酸钠，搅拌，即得。其中，步骤1中盐酸溶液的浓度为0.5m，淀粉和盐酸溶液的用量比为1g：3ml。步骤1中酸解条件为60℃、1h；共聚反应条件为70℃、4h；步骤3中糊化条件为80℃、1h。实施例2一种淀粉基木材胶粘剂，原料以重量份计包括：淀粉70份，过硫酸铵0.8份，丙烯酰胺3份，丙烯酸丁酯2份，乳化剂0.7份，醋酸乙烯酯35份，纳米蒙脱土8份，硅溶胶0.7份，聚乙烯醇6份，表面活性剂0.7份，尿素1.1份，三偏磷酸钠0.4份，水43份。其中，所述淀粉为木薯淀粉；所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠；所述表面活性剂为烷基糖苷；所述聚乙烯醇的重均分子量为12-15万。上述淀粉基木材胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将淀粉加至盐酸溶液中，混合后进行酸解，调节ph至4，再加入过硫酸铵、丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、乳化剂，滴加醋酸乙烯酯，进行共聚反应；步骤2，将纳米蒙脱土、硅溶胶、聚乙烯醇和表面活性剂加至水中，超声分散，得到混合液；步骤3，将步骤2所得混合液加至步骤1的反应液中，加热糊化，调节ph至6，加入尿素和三偏磷酸钠，搅拌，即得。其中，步骤1中盐酸溶液的浓度为0.5m，淀粉和盐酸溶液的用量比为1g：3ml。步骤1中酸解条件为65℃、1h；共聚反应条件为75℃、3h；步骤3中糊化条件为85℃、1h。实施例3一种淀粉基木材胶粘剂，原料以重量份计包括：淀粉100份，过硫酸铵1份，丙烯酰胺5份，丙烯酸丁酯6份，乳化剂1.3份，醋酸乙烯酯70份，纳米蒙脱土15份，硅溶胶1.2份，聚乙烯醇10份，表面活性剂0.9份，尿素1.5份，三偏磷酸钠0.9份，水50份。其中，所述淀粉为木薯淀粉；所述乳化剂为十六烷基三甲基溴化铵和op-10按重量比1：1组成的混合物；所述表面活性剂为烷基糖苷；所述聚乙烯醇的重均分子量为12-15万。上述淀粉基木材胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将淀粉加至盐酸溶液中，混合后进行酸解，调节ph至4，再加入过硫酸铵、丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、乳化剂，滴加醋酸乙烯酯，进行共聚反应；步骤2，将纳米蒙脱土、硅溶胶、聚乙烯醇和表面活性剂加至水中，超声分散，得到混合液；步骤3，将步骤2所得混合液加至步骤1的反应液中，加热糊化，调节ph至6，加入尿素和三偏磷酸钠，搅拌，即得。其中，步骤1中盐酸溶液的浓度为0.5m，淀粉和盐酸溶液的用量比为1g：3ml。步骤1中酸解条件为70℃、1h；共聚反应条件为75℃、2h；步骤3中糊化条件为90℃、0.5h。实施例4本实施例与实施例2的区别在于：淀粉基木材胶粘剂的原料还包括微粉硅胶0.1-0.5份。一种淀粉基木材胶粘剂，原料以重量份计包括：淀粉70份，过硫酸铵0.8份，丙烯酰胺3份，丙烯酸丁酯2份，乳化剂0.7份，醋酸乙烯酯35份，纳米蒙脱土8份，硅溶胶0.7份，聚乙烯醇6份，表面活性剂0.7份，尿素1.1份，三偏磷酸钠0.4份，微粉硅胶0.3份，水43份。其中，所述淀粉为木薯淀粉；所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠；所述表面活性剂为烷基糖苷；所述聚乙烯醇的重均分子量为12-15万。上述淀粉基木材胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将淀粉加至盐酸溶液中，混合后进行酸解，调节ph至4，再加入过硫酸铵、丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、乳化剂，滴加醋酸乙烯酯，进行共聚反应；步骤2，将纳米蒙脱土、硅溶胶、聚乙烯醇、微粉硅胶和表面活性剂加至水中，超声分散，得到混合液；步骤3，将步骤2所得混合液加至步骤1的反应液中，加热糊化，调节ph至6，加入尿素和三偏磷酸钠，搅拌，即得。其中，步骤1中盐酸溶液的浓度为0.5m，淀粉和盐酸溶液的用量比为1g：3ml。步骤1中酸解条件为65℃、1h；共聚反应条件为75℃、3h；步骤3中糊化条件为85℃、1h。对实施例1至4所得胶粘剂进行性能测试，（1）干强度和湿强度测试步骤参照聚醋酸乙烯酯乳液木材胶粘剂的行业标准hg/t2727-2010；（2）粘度测试参照gb/t2794-1995采用ndj-1旋转式粘度计；（3）流动性测试用5-7mm粗的玻璃棒插入胶粘剂乳液10cm深处，然后挑起胶液，胶水下液断线处大于3cm算流动性合格；（4）贮藏稳定性测试是将淀粉基木材胶粘剂于25℃下密封放置30天，在不同贮藏时间点取样测定其粘度和干强度。结果如下：实施例1实施例2实施例3实施例4干强度/mpa13.212.913.815.2湿强度/mpa4.154.074.364.78粘度/pa·s20.320.621.223.8流动性好好好好30天干强度/mpa11.711.311.614.130天湿强度/mpa3.573.373.834.3330天粘度/pa·s18.217.817.921.5由上表可知，本发明的淀粉基木材胶粘剂具有良好的贮藏稳定性和粘结强度。由于淀粉分子主链上含有大量羟基，容易与水分子结合，导致粘结强度较弱，本发明在胶粘剂中加入乳化剂和丙烯酰胺，一方面可以和直链淀粉形成复合物另一方面可吸附于淀粉分子上构成空间阻碍，限制了胶粒的聚集，从而改善了胶粘剂的流动性和贮藏稳定性。另外，本发明还加入了纳米蒙脱土和硅溶胶，一方面可以增强淀粉胶粘剂的网络结构和内聚力，另一方面可以阻隔氢键的形成，从而提高了淀粉胶粘剂的干强度和湿强度。在实施例4中，还加入了微粉硅胶，微粉硅胶一方面可以稳定复合物的存在，另一方面还可以阻隔氢键的形成，从而提高胶粘剂的贮藏稳定性和粘结强度。当前第1页12