一种粘合剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种粘合剂及其制备方法与应用，属于粘合剂技术领域，所述粘合剂包括大分子引发剂、一种或多种乙烯基单体和溶剂；所述大分子引发剂具有至少一种酰胺基团与羧基和/或其铵盐的结构单元以及α

【技术实现步骤摘要】
一种粘合剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于粘合剂
，特别是涉及一种粘合剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]目前，以甲醛为主要原料生产的粘合剂及涂料广泛应用于人造板、纸张、织物等制品的生产，制备简单，价格低廉，但是由该类胶黏剂或涂料生产的各类制品在使用过程中会不断释放出甲醛，严重威胁居民的身体健康。在不使用甲醛的情况下，也可利用诸如丙烯酸酯类、苯乙烯类、醋酸乙烯酯类等单体，采用乳液聚合方式制备粘合剂以及涂料。但是在乳液聚合过程中需要添加乳化剂、稳定剂等组分，这会污染乳胶粒子表面，影响相关制品的性能。虽然当前可以通过使用反应性乳化剂来解决这一问题，如CN112063246B就使用烯丙氧基壬基酚丙醇聚氧乙烯醚硫酸盐、烯丙基醚类磺酸盐等作为乳液聚合的反应性乳化剂，但是该类物质的价格较高。
[0003]α
‑
甲基苯乙烯主要来源于过异丙苯氧化工业制备生产丙酮、苯酚时所产生的副产物，价格相对低廉。α
‑
甲基苯乙烯均聚物的聚合物链可以在一定温度以上断裂并产生自由基，可作为自由基聚合的大分子引发剂；但是，该均聚物不可水溶，对单体缺乏乳化或稳定效果，难以应用于水相聚合体系(乳液聚合、悬浮聚合)。
[0004]因此，如果能开发一种既具有乳化效果，又具有引发效果的α
‑
甲基苯乙烯共聚物，并将之用于聚合制备涂料和粘合剂，对于涂料及粘合剂产业具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种粘合剂及其制备方法与应用，所述粘合剂具有安全环保、低成本、施加简便和性能优异的优点。
[0006]本专利技术的另一目的在于提供一种由木单板和所述粘合剂形成的人造板和制造人造板的方法。
[0007]本专利技术的再一目的是提供一种利用所述粘合剂和纸张制造饰面纸的方法。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0009]一种粘合剂，所述粘合剂包括大分子引发剂、一种或多种乙烯基单体和溶剂；
[0010]所述大分子引发剂具有亲水单元以及α
‑
甲基苯乙烯结构单元；所述亲水单元为包含至少一种酰胺基团与羧基和/或其铵盐的结构单元。
[0011]本专利技术利用α
‑
甲基苯乙烯共聚物在一定温度以上，聚合物链可发生断链反应并产生自由基的特点，将其开发为一种新型的大分子引发剂。α
‑
甲基苯乙烯单元的引入可以产生自由基，本专利技术的酰胺基团与羧基和/或其铵盐的结构单元为亲水性单元，α
‑
甲基苯乙烯结构单元为疏水性单元，二者结合，进而又赋予该共聚物以两亲性，可以对油性单体进行乳化作用。最后，由于羧基以及酰胺基的电荷作用，从而使得该类共聚物可以作为乳液聚合中的稳定剂。所以，含有α
‑
甲基苯乙烯单元以及酰胺基团与羧基和/或其铵盐的结构单元的聚合物充当了乳液聚合过程的引发剂、乳化剂、稳定剂，与传统的乳液聚合相比，该聚合体系
的组成简单，而且乳液聚合产物的表面干净，不存在乳化剂或稳定剂的残留，可以提高产物的性能。
[0012]进一步的，在所述粘合剂中，所述大分子引发剂由共聚物A与氨反应得到，所述共聚物A为α
‑
甲基苯乙烯与具有碳
‑
碳不饱和双键和酸酐基团的单体的共聚物。
[0013]进一步的，在所述粘合剂中，所述具有碳
‑
碳不饱和双键和酸酐基团的单体选自具有4
‑
8个碳原子的单烯属不饱和二羧酸酐，优马来酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐、亚甲基丙二酸酐及其混合物，更优选为马来酸酐。
[0014]进一步的，α
‑
甲基苯乙烯与马来酸酐的聚合按照摩尔比1比1进行。
[0015]进一步的，在所述粘合剂中，所述乙烯基单体选自至少一种如下单体：单烯属不饱和C3‑
C8单羧酸，单烯属不饱和C3‑
C8单羧酸的C1‑
C
10
烷基酯，单烯属不饱和C3‑
C8单羧酸的酰胺，具有C1‑
C8烷基的乙烯基烷基醚，C1‑
C
20
羧酸的乙烯基酯，甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯，(甲基)丙烯酸缩水甘油酯，包含羟基的烯属不饱和单体，苯乙烯，被一个或多个选自烷基、烷氧基和卤素的取代基取代的苯乙烯，乙烯基吡咯烷酮，(甲基)丙烯腈，N
‑
乙烯基甲酰胺或乙烯基硅氧烷单体。
[0016]进一步的，在所述粘合剂中，所述溶剂选自水、醇类、酮类、二氧六环、四氢呋喃、二甲基亚砜和N,N
‑
二甲基甲酰胺中的一种或几种。
[0017]进一步的，在所述粘合剂中，所述乙烯基单体的用量为溶剂质量的10
‑
120％；
[0018]所述大分子引发剂的用量为乙烯基单体质量的5
‑
60％，优选30
‑
50％。
[0019]一种所述粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
[0020]a)提供反应混合物，所述反应混合物包含大分子引发剂、一种或多种乙烯基单体和溶剂；
[0021]b)用惰性气体吹扫所述反应混合物以排除氧气，然后通过自由基聚合使所述反应混合物聚合，得到粘合剂。
[0022]进一步的，在所述粘合剂的制备方法中，所述自由基聚合的反应温度为70
‑
100℃，优选为80
‑
90℃，反应时间为0.5
‑
8小时，优选为2
‑
4小时。
[0023]所述粘合剂形在制备人造板、纸张、布或涂料方面的应用。
[0024]进一步的，相对于所述人造板、饰面纸、布或涂料的总质量，所述粘合剂的用量以固含量计为1
‑
200％。
[0025]一种人造板，由木素纤维素材料和上述粘合剂形成。
[0026]一种饰面纸，由纸张和上述粘合剂形成。
[0027]本专利技术公开了以下技术效果：
[0028](1)本专利技术的粘合剂呈现乳液状态，合成步骤简单，生产成本低廉。
[0029](2)本专利技术的粘合剂既可用于室温下木材的冷压粘接，也可用于高温下木材的热压粘接，用途广泛。
[0030](3)本专利技术所开发的含有α
‑
甲基苯乙烯单元，酰胺基，羧基和/或羧酸盐基团的共聚物，在乳液聚合过程中既作为引发剂，又可作为乳化剂和稳定剂，与传统乳液聚合相比，该体系的组成更简单，而且避免了乳液聚合产物表面残留乳化剂或稳定剂的问题。
具体实施方式
[0031]现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
[0032]应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术。另外，对于本专利技术中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粘合剂，其特征在于，所述粘合剂包括大分子引发剂、一种或多种乙烯基单体和溶剂；所述大分子引发剂具有亲水单元以及α
‑
甲基苯乙烯结构单元；所述亲水单元为包含至少一种酰胺基团与羧基和/或其铵盐的结构单元。2.根据权利要求1所述粘合剂，其特征在于，所述大分子引发剂由共聚物A与氨反应得到，所述共聚物A为α
‑
甲基苯乙烯与具有碳
‑
碳不饱和双键和酸酐基团的单体的共聚物。3.根据权利要求2所述粘合剂，其特征在于，所述具有碳
‑
碳不饱和双键和酸酐基团的单体选自具有4
‑
8个碳原子的单烯属不饱和二羧酸酐。4.根据权利要求1所述粘合剂，其特征在于，所述乙烯基单体选自至少一种如下单体：单烯属不饱和C3‑
C8单羧酸，单烯属不饱和C3‑
C8单羧酸的C1‑
C
10
烷基酯，单烯属不饱和C3‑
C8单羧酸的酰胺，具有C1‑
C8烷基的乙烯基烷基醚，C1‑
C
20
羧酸的乙烯基酯，甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯，(甲基)丙烯酸缩水甘油酯，包含羟基的烯属不饱和单体，苯乙烯，被一个或多个选自烷基、烷氧基和卤素的取代基取代的苯乙烯，乙烯基吡咯烷酮，(甲基)丙烯腈，N
‑
乙烯基甲酰...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨万泰，周玲，赵长稳，马育红，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：