一种胶合板用阻燃耐水无机胶黏剂及其制备方法与流程

本发明涉及胶黏剂，具体涉及一种胶合板用阻燃耐水无机胶黏剂及其制备方法。

背景技术：

1、目前，木材工业中主要使用脲醛树脂(uf)、酚醛树脂(pf)、三聚氰胺脲醛树脂(muf)等醛基胶粘剂作为胶黏剂，其制造和使用过程中甲醛的释放对环境和人体健康有害，随着人们安全、环保意识日益的提高，人们对人造板胶黏剂的性能需求也越来越多，要求也越来越高，主要体现在高性能、环保和功能性方面，开发一种胶合板用阻燃耐水无机胶黏剂来取代有害的甲醛基胶粘剂具有较好的市场前景。

2、氯氧镁水泥是一种空气硬化型无机胶粘剂，对不同物质具有良好的粘结强度，同时氯氧镁水泥具有来源广泛、无甲醛、阻燃性能好、能耗低、早期强度高、保温性能好、耐磨性好等诸多优点，并被广泛已成功应用于环保防火保温产品、城市垃圾/水泥复合地砖、轻质板材等领域，如果将其应用于人造板行业，将有望彻底解决因胶黏剂引起的人造板中醛类和其他有毒化合物释放问题，同时还有利于降低人造板生产能耗，提高人造板阻燃耐火性能，对于促进人造板产业升级和扩大氯氧镁胶黏剂应用范围具有重要意义。

3、但氯氧镁水泥与木材界面的相容性和耐水性差，导致粘接强度低，大大限制了其在木材领域的实际应用。

4、专利202210887826.9公开了一种耐水、高胶接性能、阻燃氯氧镁无机胶黏剂及其制备方法及应用，包括轻烧重质氧化镁，六水合氯化镁、水及改性剂；所述改性剂包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠及果胶。通过添加特定的改性剂，改善了氯氧镁无机胶黏剂的耐水性能，提高了其胶接性能和预压性，彻底解决了普通“三醛”类胶黏剂胶合板带来的室内空气污染问题。但果胶在工业制造中成本较高，使用果胶来提高胶合板的预压性能，与实际生产相悖。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供一种胶合板用阻燃耐水无机胶黏剂及其制备方法，该胶合板用阻燃耐水无机胶黏剂具有十分优异的胶合强度，能够满足普通胶合板胶合强度的标准，同时具有阻燃、耐水、无甲醛释放的特性。

2、一种胶合板用阻燃耐水无机胶黏剂，其原料包括以下重量份的组分：

3、

4、进一步的，一种胶合板用阻燃耐水无机胶黏剂，其原料包括以下重量份的组分：

5、

6、优选的，一种胶合板用阻燃耐水无机胶黏剂，其原料包括以下重量份的组分：

7、

8、

9、上述聚丙烯酰胺为非离子型、阳离子型、阴离子型和双离子型中的任一种，其分子量为500-1200万。双离子型聚丙烯酰胺胶合强度要比阴离子型聚丙烯酰胺胶合强度略高。

10、上述羧甲基纤维素钠由天然的纤维素和苛性碱及一氯醋酸反应后而制得的一种阴离子型高分子化合物。

11、上述氧化镁为重质轻烧氧化镁，且其中氧化镁含量不低于85％，活性不低于65％。

12、上述柠檬酸是无水柠檬酸、一水柠檬酸、二水柠檬酸和柠檬酸钠中的任一种。柠檬酸的作用是增强氯氧镁胶黏剂耐水性能。优选无水柠檬酸。

13、上述乳化石蜡为中性非离子型乳化石蜡，性质较稳定，固含量30％，hlb(亲水亲油平衡值)值在8～12，乳化石蜡的成分为半炼蜡、硬脂酸及助剂按一定比例配制而成，为市售乳化石蜡，乳化石蜡的作用是破乳后小分子渗入单板中，能阻碍单板对胶黏剂水分的吸收，从而提高其冷压陈化时间，保证胶合板在生产过程中时间需求，此外，三类胶合板样品在测试胶合强度前需要冷水浸泡24小时，添加乳化石蜡后，乳化石蜡的疏水层能够有效阻碍水分子对胶黏剂的侵蚀，从而提高其胶合强度。

14、一种胶合板用阻燃耐水无机胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：

15、(1)将聚丙烯酰胺加入到去离子水中，充分搅拌均匀，得到聚丙烯酰胺凝胶；

16、(2)向聚丙烯酰胺凝胶中依次加入柠檬酸、乳化石蜡、六水合氯化镁、面粉，得到混合溶液；

17、(3)将氧化镁和羧甲基纤维素钠加入到步骤(2)得到的混合溶液中，搅拌均匀，即得到一种胶合板用阻燃耐水无机胶黏剂。

18、上述步骤(2)中面粉加入后，搅拌温度为70±0.5℃。

19、将上述步骤具体细化后，包括以下步骤：

20、(a)将聚丙烯酰胺加入到去离子水中，充分搅拌均匀，得到聚丙烯酰胺凝胶；

21、(b)将柠檬酸加入到聚丙烯酰胺凝胶中，充分搅拌至柠檬酸完全溶解，此时该凝胶在酸性条件下变为溶液，丝状物消失；

22、(c)向步骤(b)得到的混合溶液中加入乳化石蜡，乳化石蜡作为耐水剂加入到胶黏剂中，由于其粒径较细，能够自然地渗入到5相氯氧镁结构中间，将水分子排除到结构相外部，阻碍水分子对5相结构的侵蚀，能够有效地提高其耐水性。

23、(d)向步骤(c)得到的混合溶液中加入六水合氯化镁，充分搅拌均匀。

24、(e)向步骤(d)得到的混合溶液中加入加入面粉，再加热至70℃充分搅拌均匀，面粉的作用是通过加热搅拌使面粉糊化，从而使加入面粉的胶黏体系具有初粘性。

25、(f)将氧化镁和羧甲基纤维素钠加入到步骤(e)得到的混合溶液中，搅拌均匀，即得到一种胶合板用阻燃耐水无机胶黏剂。

26、上述搅拌步骤中除面粉需加热搅拌糊化外，其余步骤搅拌条件为：常温下，转速1200r/min，搅拌时间5-10min。

27、本发明相比现有技术具有以下优点：

28、(1)本发明通过使用六水氯化镁和氧化镁反应生成5mg(oh)2·mgcl2·8h2o作为胶黏剂的主要强度相，将聚丙烯酰胺和羧甲基纤维素钠作为有机助剂加入到胶粘剂中，采用有机-无机杂化与主要的强度相5mg(oh)2·mgcl2·8h2o一起构建氯氧镁胶黏剂复合材料，其中聚丙烯酰胺的加入能够有效地提高了5mg(oh)2·mgcl2·8h2o相的稳定性和交联性；

29、(2)聚丙烯酰胺和糊化后的面粉涂在单板之间能够有效地以丝状物的形式将两板之间粘结起来，二者共同提高胶合板初粘性；

30、(3)而羧甲基纤维素钠中的羧基和羟基、聚丙烯酰胺的酰胺基易形成氢键，能够诱导mg2+螯合和改变氯氧镁胶黏剂的5mg(oh)2·mgcl2·8h2o相结构排列来提高5相氯氧镁的胶黏性，以氢键的形式使得5相氯氧镁原本的堆叠状态变为高分子交联固锁5相氯氧镁状态；

31、(4)乳化石蜡作为分散剂，通过增大胶黏剂与板材之间的接触面积从而提高其预压强度，同时乳化石蜡作为耐水剂还可阻止外部水分进入到氯氧镁5相结构中，从而减缓水分子对5相氯氧镁强度的侵蚀，能够有效的提高胶黏体系的耐水性能；而且乳化石蜡粒径较细，能够渗透到木材内部，从而有效提高胶黏体系与木材体系的相容性。

32、本发明开发的一款胶合板用阻燃耐水无机胶黏剂具有十分优异的胶合强度，能够满足普通胶合板胶合强度的标准，同时具有阻燃、耐水、无甲醛释放的特性；并且能有效利用工业副产物氯化镁，减缓因工业副产物排放对环境的污染，带来较好的环境效益；且此胶黏剂其制备方法简单，可适用于大规模生产。