一种基于豆粕胶黏剂用单宁基交联剂及其应用制造技术

技术编号:20786313 阅读:23 留言:0更新日期:2019-04-06 05:28
本发明专利技术提出了一种基于豆粕胶黏剂用单宁基交联剂及其应用,其组份按质量份计如下:单宁20~100份,自来水50~800份,改性剂1~50份,pH调节剂1~15份。首先,常温条件下将单宁加入自来水中,搅拌至其分散均匀;接着,升温至一定温度并加入改性剂反应,一段时间后加入pH调节剂搅拌均匀,冷却出料,即制得单宁基交联剂;然后,取适量单宁基交联剂与大豆豆粕粉、改性胶液常温复配制得豆粕胶黏剂;最后,取豆粕胶黏剂压制胶合板并检测湿态胶合强度。本发明专利技术合成工艺简单,原料价廉易得,对设备要求较低,且重复性好,固化性能优良,制得的豆粕胶黏剂成本低且具有良好的环保性、流动性、涂布性和渗透性,压制的胶合板胶合强度高、耐水性能好,满足国家II类胶合板要求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于豆粕胶黏剂用单宁基交联剂及其应用
本专利技术涉及木材胶黏剂应用领域,尤其涉及一种基于单宁基交联剂的制备及在豆粕胶黏剂中的应用,具有原料价廉易得、水溶性好、合成工艺简单、环保性高、固化性能优良等优点。
技术介绍
世界木材加工行业的持续发展促进胶粘剂用量与品种的日益扩大和增加,根据国家林业局公布的数据,2017年我国人造板总产量为3.15亿立方米,同比增长4.9%。随着石油资源的日益短缺和价格的不断攀升,全球生态环境污染的日益加重以及人们生活质量的不断提高,传统石油基合成树脂胶黏剂的利用受到了极大的限制。因此,充分利用可再生资源研究开发替代石化原料制备无甲醛绿色胶黏剂己逐渐成为世界各国胶黏剂产业和木材工业界关注的焦点,尤其以天然生物质资源为原料制备胶粘剂是目前木材胶粘剂领域内的热点课题。豆粕粉主要来源于大豆榨取油脂后的副产物,含有40%~50%的大豆蛋白,以豆粕为原料制备的豆粕胶粘剂具有环保无污染、无毒无害、原料来源广泛等优点。虽然,豆粕胶黏剂的粘接强度与耐水性通过改性有一定提升,但是与石油基胶黏相比仍有不小的距离。同时,作为生物质胶黏剂的豆粕胶黏剂存在固化速度慢,易发霉等缺点。因此,如何制备出粘接性能优秀、固化快速、耐霉性能优秀的豆粕胶黏剂是目前亟待解决的问题。单宁是由缩合度不同的类黄酮单体形成,能与蛋白质、多糖、酶、金属离子等发生反应,具有抗氧化、捕捉自由基等反应活性,在生物化学、皮革制作、医药行业、食品以及日用化学品等各行各业有着广阔的应用前景。同时,单宁在木材工业中的用量很大,近年来国内外主要研究单宁作为原料制备胶粘剂和涂料,主要与甲醛、间苯二酚和异氰酸酯发生反应制备出传统型单宁胶粘剂、常温固化蜜月型胶粘剂以及聚氨酯胶粘剂。然而,单宁在豆粕胶方面的应用很少,由于单宁分子中含有许多酚羟基基团,具有与蛋白质疏水缔合的宽大面积,利用单宁分子的高反应性,与蛋白质发生反应形成沉淀复合物。利用单宁的优点开发适用于豆粕胶黏剂用单宁基交联剂,提高豆粕胶黏剂的反应活性、固化速度以及物理力学性能,应用于占比较重的胶合板产业中,开发无甲醛添加和释放、低成本、高效率的环保型胶合板,具有很好的经济效益和市场前景。
技术实现思路
解决的技术问题:针对现有豆粕胶黏剂黏度大,储存周期短,固含低,固化速度慢、时间长,固化剂价格昂贵等问题,本专利技术提出了一种基于豆粕胶黏剂用单宁基交联剂及其应用;开发环保型胶黏剂,解决现有胶黏剂及其制品潜在甲醛释放问题,提高豆粕胶黏剂粘结性能,用其压制的胶合板能满足国家对II类胶合板的要求。技术方案:一种基于豆粕胶黏剂用单宁基交联剂及其应用,其特征在于各组分按质量份计,配比如下:单宁:20~100份自来水:50~800份改性剂:1~50份pH调节剂:1~15份第一步,常温条件下将单宁加入到装有自来水的反应容器中,不断搅拌至其充分溶解分散均匀;第二步,升温至适宜温度,加入改性剂反应一段时间,再加入pH调节剂调至一定酸度值,冷却出料,即制得单宁基交联剂;第三步,取单宁基交联剂与大豆豆粕粉、复合改性胶液于常温条件下混合至均匀,即制得豆粕胶黏剂。第四步,取豆粕胶黏剂压制胶合板并检测湿态胶合强度。所述一种基于豆粕胶黏剂用单宁基交联剂及其应用,其特征在于所述单宁为桔酸单宁、鞣花单宁、杨梅单宁、马占相思单宁、落叶松单宁、栗木单宁等中的至少一种。所述一种基于豆粕胶黏剂用单宁基交联剂及其在胶合板上的应用,其特征在于所述改性剂为亚硫酸钠、六次甲基四胺、氢氧化钠、对甲苯磺酸、双氰胺、丙烯酰胺、异氰酸酯类等中的至少一种。所述一种基于豆粕胶黏剂用单宁基交联剂及其应用,其特征在于所述pH调节剂为硫酸、盐酸、氨水、柠檬酸、氢氧化钠、三乙醇胺等中的至少一种。所述一种基于豆粕胶黏剂用单宁基交联剂及其应用,其特征在于所述单宁基交联剂的制备工艺如下:分散时间:1~5h,反应温度:25~140℃,改性反应时间:0.5~5h,酸度值:3~10。所述一种基于豆粕胶黏剂用单宁基交联剂及其应用,其特征在于所述单宁基交联剂的加入量为1~30份。所述一种基于豆粕胶黏剂用单宁基交联剂及其应用,其特征在于所述单宁基交联剂的固体含量为10~55%wt。所述一种基于豆粕胶黏剂用单宁基交联剂及其应用,其特征在于所述单宁基交联剂占豆粕胶黏剂总质量的1%~20%。有益效果:1.本专利技术提出的一种基于豆粕胶黏剂用单宁基交联剂及其应用,具有原料价廉易得、合成工艺简单、固化性能优良、储存期长、重复性好、环保等优点,易于工业化。2.本专利技术利用单宁基交联剂与豆粕粉、改性胶液制备无甲醛添加和释放的豆粕胶黏剂,提高了固体含量高,储存期和粘结性能,降低了生产成本且用其压制的胶合板满足国家II类胶合板的要求。具体实施方式以下实施例进一步说明本专利技术的内容,但不应理解为对本专利技术的限制。在不背离本专利技术精神和实质的情况下,对本专利技术方法、步骤或条件所作的修改和替换,均属于本专利技术的范围。若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。实施例中所选的单宁为工业级,由广西武鸣栲胶厂和内蒙古牙克石栲胶厂提供;实施例中所选的单宁改性剂为分析级,由南京市化学试剂有限公司提供;以下实施例中涉及到的胶合板的胶合强度数据均是通过对以桉木单板为基材制备的三层胶合板检测得到,具体制备工艺如下:施胶量为360g/m2(双面),预压压力0.8MPa,预压时间1h,热压压力1.2MPa,热压温度125℃,热压时间90s/mm。实施例1:第一步,常温条件下将30g单宁加入到100g自来水中,不断搅拌至其充分溶解分散均匀,分散时间约为2h;第二步,升温至45℃,加入8g改性剂反应3h,再加入2gpH调节剂至pH值为9,冷却出料,制得单宁基交联剂;第三步,常温条件下取4g单宁基交联剂与25g大豆豆粕粉、75g复合改性胶液混合,充分搅拌至均匀,即制得单宁基豆粕胶黏剂;第四步,以桉木单板为基材,利用制得的单宁基豆粕胶黏剂,经涂布施胶、常温预压、高温热压、后处理等工序制备豆粕胶合板并按照国标要求检测其性能,具体参数及检测结果见附表。实施例2~10按照实施例1中的制备方法和步骤进行操作,单宁基交联剂制备工艺参数在胶黏剂中的应用情况,见附表。注:检测结果其中A指双氰胺,B指对甲苯磺酸,C指亚硫酸钠。本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.一种基于豆粕胶黏剂用单宁基交联剂及其应用,其特征在于各组分按质量份计,配比如下:单宁:20~100份自来水:50~800份改性剂:1~50份pH调节剂:1~15份第一步,常温条件下将单宁加入到装有自来水的反应容器中,不断搅拌至其充分溶解分散均匀;第二步,升温至适宜温度,加入改性剂反应一段时间,再加入pH调节剂调至一定酸度值,冷却出料,即制得单宁基交联剂;第三步,取单宁基交联剂与大豆豆粕粉、复合改性胶液于常温条件下混合至均匀,即制得豆粕胶黏剂。第四步,取豆粕胶黏剂压制胶合板并检测湿态胶合强度。

【技术特征摘要】
1.一种基于豆粕胶黏剂用单宁基交联剂及其应用,其特征在于各组分按质量份计,配比如下:单宁:20~100份自来水:50~800份改性剂:1~50份pH调节剂:1~15份第一步,常温条件下将单宁加入到装有自来水的反应容器中,不断搅拌至其充分溶解分散均匀;第二步,升温至适宜温度,加入改性剂反应一段时间,再加入pH调节剂调至一定酸度值,冷却出料,即制得单宁基交联剂;第三步,取单宁基交联剂与大豆豆粕粉、复合改性胶液于常温条件下混合至均匀,即制得豆粕胶黏剂。第四步,取豆粕胶黏剂压制胶合板并检测湿态胶合强度。2.如权利要求1所述一种基于豆粕胶黏剂用单宁基交联剂及其应用,其特征在于所述单宁为桔酸单宁、鞣花单宁、杨梅单宁、马占相思单宁、落叶松单宁、栗木单宁等中的至少一种。3.如权利要求1所述一种基于豆粕胶黏剂用单宁基交联剂及其在胶合板上的应用,其特征在于所述改性剂为亚硫酸钠、六...

【专利技术属性】
技术研发人员:储富祥王春鹏陈家宝王利军南静娅
申请(专利权)人:中国林业科学研究院林产化学工业研究所
类型:发明
国别省市:江苏,32

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1