一种环保水性木材胶黏剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于胶黏剂技术领域，具体提供一种环保水性木材胶黏剂及其制备方法。该胶黏剂的原料组分及重量份如下：水100份、氢氧化钠溶液2

【技术实现步骤摘要】
一种环保水性木材胶黏剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及胶黏剂
，具体公开了一种环保水性木材胶黏剂及其制备方法，主要应用于胶合板和木工板。

技术介绍

[0002]在我国，利用木材胶接技术制备人造板及其他木材制品的方法制备出的木质产品在我们的生活中有广泛的应用。当前木材行业所使用的胶黏剂仍然以源自于石油资源的合成树脂胶黏剂为主，如酚醛树脂和脲醛树脂，该类胶黏剂不仅性能优异，而且价格低廉，应用技术成熟。但同时现有木材胶黏剂也存在诸多不足：(1)传统木材胶黏剂中石油基组份用量过高，石油资源日益枯竭导致合成树脂型胶黏剂生产成本急剧增加；(2)胶黏剂中甲醛、苯酚等有毒挥发性小分子会对人们身体健康造成危害，当前大多数人造板都存在不同程度甲醛挥发的问题；(3)传统木材胶黏剂生物降解性差，会对环境造成污染。因此，人们迫切地寻求利用可再生资源制备无醛木材胶黏剂的方法。
[0003]专利号为CN1912043的中国专利技术专利公开了一种低碱量豆粉胶粘剂，该申请通过减少碱的使用来降低碱性，从而解决现有豆胶耐水性差，碱性大腐蚀性强的问题。在其制备过程中添加一定量的硅酸钠，但由于硅酸钠粒径较大，在其表面均匀形成防水保护层，在搅拌过程中并不能充分包裹住豆胶，难完全分散，存在不易操作以及综合性能差的缺陷。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的之一在于克服现有技术的缺陷，提供一种环保水性木材胶黏剂，用于克服现有技术中用于胶合板和木工板中的胶黏剂在实际应用过程中不易操作以及综合性能差的缺陷，材料为可再生，更环保。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种环保水性木材胶黏剂的制备方法，包括如下步骤：
[0006]S1、100质量份的水中加入氢氧化钠，至pH为13
‑
14；
[0007]S2、然后加入0.1
‑
1.0质量份的聚丙烯酸钠，分散至聚丙烯酸钠溶解无明显颗粒和无胶团状；
[0008]S3、再加入0.1
‑
0.5质量份的消泡剂、20
‑
40质量份的脱脂豆粉，分散至脱脂豆粉无干粉和颗粒；
[0009]S4、最后加入3
‑
15质量份的二氧化硅粉末、10
‑
35质量份的重质碳酸钙粉末和0.1
‑
1.0质量份的氟硅酸钠粉末，分散均匀即制得环保水性木材胶黏剂。
[0010]作为环保水性木材胶黏剂的制备方法进一步的改进：
[0011]优选的，所述氢氧化钠为氢氧化钠水溶液，质量分数在30
‑
50wt％。
[0012]优选的，所述脱脂豆粉为低温脱脂豆粉和高温脱脂豆粉中的一种或两种的组合，脱脂豆粉的脂肪含量低于1.2wt％且蛋白质含量高于42wt％，目数为120目
‑
400目。
[0013]优选的，所述二氧化硅粉末的纯度为96wt％以上，目数为200
‑
800目。
[0014]优选的，所述重质碳酸钙粉末的纯度为96wt％以上，目数为400目以上。
[0015]优选的，所述聚丙烯酸钠的纯度为95wt％以上，相对分子质量为200万
‑
3000万。
[0016]优选的，所述消泡剂为聚醚类改性有机硅、矿物油混合物、改性聚硅氧烷乳液中的一种或两种以上的组合。
[0017]优选的，原料的质量份数如下：所述脱脂豆粉为25
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35质量份，所述二氧化硅粉末为5
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10质量份，所述重质碳酸钙粉末为15
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30质量份，所述聚丙烯酸钠为0.2
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0.5质量份，所述消泡剂为0.2
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0.4质量份。
[0018]本专利技术的目的之二是提供一种上述任意一项的制备方法制得的环保水性木材胶黏剂。
[0019]本专利技术相比现有技术的有益效果在于：
[0020]1)本专利技术的木材胶黏剂中水的比重占半数以上，在碱性环境下，聚丙烯酸钠更易溶解。聚丙烯酸钠是一种很好的保水剂，可以使胶有更长的开放性。同时，聚丙烯酸钠更是一种环保高效的水性增稠剂，可以很好的调节胶黏剂的粘度并保障其稳定。聚丙烯酸钠机械性能好，可以保证在分散和涂胶过程中，胶黏剂不结团不干燥，涂胶更顺滑和均匀。本专利技术限定聚丙烯酸钠分子量范围，发挥其增稠、保水和增加胶料机械性能的作用，本专利技术胶料可以更好的控制粘度和更长时间的开放，也具有较好的搅拌及涂胶性能。
[0021]豆粉蛋白质为主要含量，在碱性环境下，可以加速脱脂豆粉部分水解，其水解产物蛋白质可以大大提高粘接效果，而其他生物粉体如淀粉等的水解产物属于多糖类，没有此类黏合作用或黏合作用很低。使用氢氧化钠调节pH，这样后续反应有硅酸盐产生，硅酸钠的粘结性更优于硅酸钙，硅酸钠有一定的水溶性可以与豆胶充分混合并包裹，失水干燥后粘结强度更高。如果使用其他碱如氢氧化钙等则达不到这种效果，是因为后续反应有硅酸钙生成，而是不溶于水的，达不到硅酸钠的高粘结效果，只能起到无机填充物的作用，而且氢氧化钙溶解度较小，所以pH一般达不到13，只能少量替代使用。
[0022]对豆粉的蛋白质和脂肪含量进行限定，这是因为蛋白质含量高有利于胶合强度的提升因此作出限定，含量过低会大幅降低其粘结强度。同样脂肪含量高也会使胶粘强度下降，而且不利于热压传热和成型。本专利技术的二氧化硅不仅仅是填料，还是除碱剂，可以和氢氧化钠反应生成具有粘接作用的水玻璃硅酸钠。硅酸钠也是一种常见的粘合剂，特别在矿物质间可以起很好的粘接作用，因此和重钙一起具有很强的胶黏作用，可以大大提高板材的硬度，同时还有阻燃和防腐的效果。较多矿石粉(二氧化硅、重质碳酸钙粉末)作为填料，不仅降低胶黏剂的成本，而且还能提升板材的硬度和阻燃性。硅酸钠与重质碳酸钙粉末提供类似骨架的作用，豆粉均匀填充其中，两者能很好的互为补充并增强整体的粘接性能。重质碳酸钙粉末作为填料，因为其细小不溶，湿态下具有一定的滑动效果，与聚丙烯酸钠搭配，可以使涂胶既顺滑又不粘胶辊，胶料表面更细腻平整，可有效提高板材粘接强度的均匀性。消泡剂主要作用是消除豆粉水解过程中产生的活性物质造成的泡沫，从而避免胶料泡多。氟硅酸钠粉末可以与硅酸钠反应，生成的可溶物氟化钠有很好的防腐和防虫害功能；形成不溶于水的硬化物胶体二氧化硅，从而阻止硅酸钠水解并形成稳定的耐水的硅酸盐和较复杂的化合物。因此，氟硅酸钠可以大大提高胶黏剂整体的耐水性和粘接性。
[0023]2)本专利技术提供一种更优化的豆粉胶黏剂的制备方法，在制备中降低碱量的同时，利用二氧化硅与碱反应除去部分碱从而大大减小碱性，同时生成的硅酸钠起一定防水和有
效增强黏性性。部分硅酸钠再与氟硅酸钠反应生成可溶性氟化钠具有防腐抗虫害性能；加入氟硅酸钠再与部分硅酸钠反应，生成不溶性的二氧化硅及硅酸盐能有效提高胶水的防水性能，进一步提高耐水性能和增加了防腐抗虫性能。同时本专利技术制胶工艺简单仅需简单分散和投料短时间即可调配完成，没有复杂的加热、保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保水性木材胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、100质量份的水中加入氢氧化钠，至pH为13
‑
14；S2、然后加入0.1
‑
1.0质量份的聚丙烯酸钠，分散至聚丙烯酸钠溶解无明显颗粒和无胶团状；S3、再加入0.1
‑
0.5质量份的消泡剂、20
‑
40质量份的脱脂豆粉，分散至脱脂豆粉无干粉和颗粒；S4、最后加入3
‑
15质量份的二氧化硅粉末、10
‑
35质量份的重质碳酸钙粉末和0.1
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1.0质量份的氟硅酸钠粉末，分散均匀即制得环保水性木材胶黏剂。2.根据权利要求1所述的环保水性木材胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述氢氧化钠为氢氧化钠水溶液，质量分数在30
‑
50wt％。3.根据权利要求1所述的环保水性木材胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述脱脂豆粉为低温脱脂豆粉和高温脱脂豆粉中的一种或两种的组合，脱脂豆粉的脂肪含量低于1.2wt％且蛋白质含量高于42wt％，目数为120目
‑
400目。4.根据权利要求1所述的环保水性木...

【专利技术属性】
技术研发人员：李维虎，董永红，许金凤，赵曦，朱有奎，戴家兵，朱保凌，
申请(专利权)人：兰州科天水性高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：