专利名称:天然水基型阻燃粘合剂的制作方法
本发明属于一种粘合剂，特别是一种阻燃粘合剂。
有机合成高分子粘合剂品种繁多，其具有优异的高强、防水性能，便于工业化生产和使用，特别是在复合材料、建材行业应用广泛。但有机合成粘合剂对人和环境具有污染，危害性大，防火性差，造价高。特别是防火性方面，为了改善其防火性能，在配方中加入阻燃剂，阻燃剂有多种多样，效果各异。但无论如何，其着火，烟密度大，释放毒气含量高。目前，对室内建材的防火要求越来越高，有机合成材料，包括有机合成粘合剂的使用率越来越低。天然及无机粘合剂的应用历史久远，经济造价低，毒性低或无毒，资源丰富，但粘合剂质量的稳定性差，防水、防潮性差，使用具有局限性。以淀粉为原料制作的粘合剂是利用天然原料制作的粘合剂，配方各有不同。在粘合剂配方中，也有使用硼酸或硼砂的，但量都比较少，硼酸主要是毒剂，防霉，硼砂主要用作交联剂，它们单独应用。
本发明的目的是提供一种天然水基型阻燃粘合剂，阻燃性能好，质量稳定，防水，无污染，它还特别适宜于纸或/和织物间的粘合，使复合材料阻燃，强度高。
本发明的天然水基型阻燃粘合剂，其特征在于以重量份数计，100份水中包括淀粉3～25、硼酸0.5～10、硼砂0.5～8、硫酸铵3～25或者氯化铵1～20和磷酸铵1～15。
本发明利用天然粘料淀粉，配加的硼酸、硼砂、硫酸铵或者磷酸铵和氯化铵都是阻燃单元，这些阻燃单元共同使本发明的粘合剂具有优异的阻燃性能，同时硼酸还起到防霉、防腐作用，还具有稀释剂的功能；硼砂还具有交联剂的作用，增加强度和改善防水性。硫酸铵还具有稀释、降低粘度的作用。氯化铵和磷酸铵可以取代硫酸铵，其中氯化铵还具有稀释剂的作用。配方中加硫酸铵比较适合纸质材料的粘合，氯化铵和磷酸铵比较适合织物(纤维)。本发明利用天然粘料，同时配加这些阻燃单元是现有技术所没有的。淀粉可以是通常的利用各种作物制成的淀粉，包括玉米、大米、小麦、大麦的种子及芋类，姜芋、芋头、红薯、白薯、木薯、马铃薯块根所制成的淀粉，其工艺都是已知的。
以下为本发明优选组成的实施例举例100份水中包括淀粉5～10、硼酸1～7、硼砂1～6、硫酸铵5～16。
100份水中包括淀粉8～15、硼酸1～7、硼砂1～6、氯化铵3～15和磷酸铵2～10。
本发明所采用的淀粉成本低，它还可用大豆蛋白、酪朊、血粉代替，但这些物质经济造价高。
本发明的粘合剂中还可包括增塑剂0.5～3重量份和消泡剂0.1～1重量份。增塑剂如甘油、乙二醇、氯化钙，最好选用甘油，消泡剂可以是乙醇、乙醚、脂肪酸高级醇、三丁基亚磷酸脂、有机硅消泡剂等，最好选用乙醇、乙醚。
本发明还可以加入表面活性剂，为其它各组分总重的0.02～1％，主要是防止被粘物表面老化，提高浸润性。可以是常用的脂肪酸钠或者硫酸高级醇脂钠，如硬脂酸钠。
制作工艺是淀粉先糊化，然后冷却与其它各组分混合均匀。根据需要测试其PH值，使其PH最好为6～8。淀粉糊化工艺是现有技术所公知的，简单列举如下几种现有技术工艺1、淀粉与水在2～3个大气压下加热，冷却后取出，再加入乙醇，可溶性淀粉就析出，可溶性淀粉即为糊化的淀粉。
2、淀粉与甘油共热，冷却后加入乙醇，所析出的沉淀物为可溶性淀粉，为本发明所采用的糊化的淀粉。
3、酸法100千克淀粉与浓硝酸200毫升、盐酸300毫升(用10升水稀释)混合后在50℃下干燥再在110～140℃加热，在煅烧中酸会蒸发逃逸。
4、碱法淀粉10～20份、水80～90份、10％NaOH6～10份混合。
5、热法淀粉5～10份、水90～100份混合加热稠化。
需要说明的是本发明配方中的水量不包括淀粉糊化所需要的水。
本发明的优点无毒或低毒，生产和使用对环境和操作人员无害，经济造价低，制作工艺简单，资源丰富。用于纸质、织物、金属、木材的复合粘接，特别是广泛地用于字画装裱、纸箱制作、防火鞭炮制作，以及纸品、织物的防火涂布，裱糊和层压纸品和织物的复合型材。经过试验，质量稳定，阻燃性好，防水，特别是不但本身具有阻燃效果，通过渗透和浸润，使纸品和织物的复合材料具有阻燃效果，烟密度低，同时增强复合材料的强度，可以具有玻璃钢一样的强度，用其制作的复合材料，轻质、无膨胀、抗老化、寿命长、导热系数低，对环境无污染，属可持续发展的绿色材料，本粘合剂有利于开发这种纸品或织物复合材料。所述织物包括天然有机、合成有机及无机纤维的纺织布料、有机合成化纤无纺布等，如棉布、帆布、化纤及混纺布。经测，本发明粘合剂对木材的粘合强度(公斤/英寸)≥60，耐水试验25分钟后剥离。利用本粘合剂制作的纸或纸板、织物(如帆布)复合材料氧指数OI≥32，烟密度SDR≤60，平均炭化长度≤80mm，平均续焰时间≤1秒，平均续灼燃时间≤1秒，麻醉性和刺激性完全达到GA132准安全ZA3级，完全符合GA159-1997标准。实施例
以上实施例中的甘油还可用乙二醇代替。表面活性剂为硬脂酸钠。
权利要求
1.一种天然水基型阻燃粘合剂，其特征在于以重量份数计，100份水中包括淀粉3～25、硼酸0.5～10、硼砂0.5～8、硫酸铵3～25。
2.根据权利要求
1所述的粘合剂，其特征在于100份水中包括淀粉5～10、硼酸1～7、硼砂1～6、硫酸铵5～16。
3.一种天然水基型阻燃粘合剂，其特征在于以重量份数计，100份水中包括淀粉3～25、硼酸0.5～10、硼砂0.5～8、氯化铵1～20和磷酸铵1～15。
4.根据权利要求
3所述的粘合剂，其特征在于100份水中包括淀粉8～15、硼酸1～7、硼砂1～6、氯化铵3～15和磷酸铵2～10。
5.根据权利要求
1～4之一所述的粘合剂，其特征在于包括消泡剂0.1～1和增塑剂0.5～3。
6.根据权利要求
1～4之一所述的粘合剂，其特征在于包括表面活性剂，为各组分总重的0.02～1％。
7.根据权利要求
5所述的粘合剂，其特征在于包括表面活性剂，为各组分总重的0.02～1％。
8.根据权利要求
5所述的粘合剂，其特征在于消泡剂为乙醇或乙醚。
9.根据权利要求
5所述的粘合剂，其特征在于增塑剂为甘油、乙二醇。
10.根据权利要求
6所述的粘合剂，其特征在于表面活性剂为硬脂酸钠。
专利摘要
天然水基型阻燃粘合剂，以重量份数计，100份水中包括淀粉3～25、硼酸0.5～10、硼砂0.5～8、硫酸铵3～25或者氯化铵1～20和磷酸铵1～15。还可以加入增塑剂、消泡剂或/和表面活性剂。质量稳定，阻燃性好，防水，特别是不但本身具有阻燃效果，通过渗透和浸润，使纸品和织物的复合材料具有阻燃效果，烟密度低，同时增强复合材料的强度。
文档编号C09J11/04GKCN1127549SQ00111194
公开日2003年11月12日 申请日期2000年6月26日
发明者许刚, 刘昭清, 许亮, 王允山, 刘风云, 刘昭升 申请人:淄博市临淄镭射技术研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan