【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于木材加工材料领域，具体是一种生物基自乳化水性环氧树脂无醛胶及其制备方法。
技术介绍
1、随着市场消费者对家具、地板及家装材料等健康环保总质量的日益重视，对胶黏剂生产工厂及其产品中以游离甲醛为主的高毒性vocs释放量方面的管控标准愈发严格，人造板低碳环保和绿色加工越来越引起广泛关注。作为人造板生产过程关键性核心原材料—树脂胶黏剂，被认为是长期以来造成板材甲醛污染的最主要来源，且对人造板的各项机械力学性能和生产成本及能耗也具有至关重要的影响。随着对“无醛”胶黏剂的市场需求及生产技术要求的日益增加，“无醛”胶黏剂的技术研发及其推广与关键应用已引起高度重视。传统人造板用胶黏剂主要包括：脲醛树脂、酚醛树脂以及三聚氰胺甲醛树脂及其改性的相关胶黏剂产品(简称“三醛胶”)，在三醛胶的生产中绝大部分要采用甲醛等作为原材料，在胶黏剂树脂合成反应过程中均会存在未反应完全的游离状甲醛物质，即使通过人造板热压固化后仍难以反应完全，导致人造板在生产和应用过程中未反应完全的甲醛缓慢释放。目前，人造板市场中出现大量廉价的三醛板材产品，均含有高浓度的甲醛释放量，世界各国纷纷推出各自的无醛胶产品，我国目前最热门的无醛胶为pmdi无醛胶及大豆蛋白胶，pmdi胶黏剂活性高、反应快、对水分敏感，存在一定的易粘板、粘接胶辊等关键技术难题，同时pmdi施胶过程产生的蒸汽易与水分反应产生异氰酸酯基(nco)基团，有毒性，当物料温度被加热到40℃以上时或是工作环境通风不良，将会增加其蒸气毒害性，另外采用喷涂工艺施工作业的场所，会导致空气中悬浮粒子浓度增加而产生毒害
技术实现思路
1、解决的技术问题：为了解决现有三醛板材产品存在不断地释放甲醛，给人体造成持续性伤害等问题，本专利技术提供了一种生物基自乳化水性环氧树脂无醛胶及其制备方法，该产品适合于现有三醛胶自动化流水线作业，该胶以聚醚胺改性环氧树脂代替通用型双酚a环氧树脂，进一步降低了胶的水溶液的粘度，以具有非离子结构及长碳链结构的固化剂为b组份，进一步提高胶在水中的混溶性保证胶料雾化喷除的均匀性，减少板材料的胶斑，固化产物的柔韧性，可以进一步提高板材可切割性，保证胶料对木材粒子具有足够的粘接强度及固化产物的低吸厚性，该胶具有成本适中，无醛环保，操作方便，附着力强等特点。
2、技术方案：一种生物基自乳化水性环氧树脂无醛胶，原料由a组份、b组份与c组份按质量比(1-10):(1-10):(1-10)复配而成，
3、其中，a组分以质量份计，组成为：
4、
5、b组分为生物基二元酸与多元胺在催化剂作用下按下式反应得到的产物；
6、
7、c组份为带有偶联剂的无机填料。
8、上述环氧树脂是双酚a环氧树脂或双酚f环氧树脂中的至少一种。
9、上述单官能度端胺基聚醚胺，分子量为1000-3000，根据柔韧度由小到大进行选择，结构如下：
10、r为h或ch3，x＝1-50，y＝1-50。
11、上述水溶性增溶剂包括丁二醇二缩水甘油醚，乙二醇二缩水甘油醚，二甘醇二缩水水甘油醚，戊二醇二缩水甘油醚，新戊二醇二缩水甘油醚，聚乙二醇缩水甘油醚以及聚醚缩水甘油醚中的至少一种。
12、上述生物基二元酸包括生物基c22二元酸，c21二元酸，c36二聚酸，己二酸及癸二酸，以及马来海松酸，其结构如下：
13、
14、上述多元胺为己二胺、戊二胺、甲基戊二胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的至少一种。
15、上述催化剂为对甲苯磺酸。
16、上述带有偶联剂的无机填料为400目到5000目的活性硅微粉。
17、上述生物基自乳化水性环氧树脂无醛胶的制备方法，步骤一，制备水性无醛胶b组分：将生物基二元酸与多元胺搅拌混合均匀，加入催化剂，于150-180℃脱水反应2-3小时，然后再升温到220-240℃直到无水流出为止，加入产物2倍体积的去离子水，过滤，得黄色低粘度液体，作为无醛胶b组份；步骤二，制备聚醚胺改性环氧树脂：将单官能度聚醚胺、双酚a环氧树脂混合反应3hr，直到体系的环氧值小于0.44，将反应物冷却到室温，即得聚醚胺改性环氧树脂；步骤三，制备自乳化水性环氧树脂无醛胶a组分：将聚醚胺改性环氧树脂、水溶性增溶剂及非离子水按比例置于反应釜中，升温至40℃、搅拌反应后，过滤，即得自乳化水性环氧树脂无醛胶a组份；步骤四，将自乳化水性环氧树脂无醛胶a组份、b组份及c组份按质量比复配得到自乳化水性环氧树脂无醛胶。
18、有益效果：①与通用型双酚a环氧树脂相比，本专利技术采用的是聚醚胺改性环氧树脂，进一步降低了胶料粘度及易混合性，提高蒸汽喷涂时物料的均匀性，减少板材的胶斑。
19、②与通用型固化剂相比，本专利技术采用含非离子结构的生物基材料作为固化剂，在结构上进一步降低固化剂的脆性，提高了固化剂的溶水性，使无醛胶的低粘度得到保证。
20、③本专利技术适合于泡花板、纤维板自动化流水线作用，设备适应性强，完全适合于现有三醛胶自动化流水线工艺，减少了设备改造的麻烦。
21、④本专利技术采用的是自乳化体系，当固化反应结束后，结构的上乳化基团就失去了水溶性，从而保证了板材料的耐水性。
22、⑤本专利技术环保无毒，杜绝了pmdi的毒性造成的人体伤害。
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1.一种生物基自乳化水性环氧树脂无醛胶，其特征在于，原料由A组份、B组份与C组份按质量比(1-10):(1-10):(1-10)复配而成，
2.如权利要求1所述的生物基自乳化水性环氧树脂无醛胶，其特征在于，所述环氧树脂是双酚A环氧树脂或双酚F环氧树脂中的至少一种。
3.如权利要求1所述的生物基自乳化水性环氧树脂无醛胶，其特征在于，所述单官能度端胺基聚醚胺，分子量为1000-3000，根据柔韧度由小到大进行选择，结构如下：
4.如权利要求1所述的生物基自乳化水性环氧树脂无醛胶，其特征在于，所述水溶性增溶剂包括丁二醇二缩水甘油醚，乙二醇二缩水甘油醚，二甘醇二缩水水甘油醚，戊二醇二缩水甘油醚，新戊二醇二缩水甘油醚，聚乙二醇缩水甘油醚以及聚醚缩水甘油醚中的至少一种。
5.如权利要求1所述的生物基自乳化水性环氧树脂无醛胶，其特征在于，所述生物基二元酸包括生物基C22二元酸，C21二元酸，C36二聚酸，己二酸及癸二酸，以及马来海松酸，其结构如下：
6.如权利要求1所述的生物基自乳化水性环氧树脂无醛胶，其特征在于，所述多元胺为己二胺、
7.如权利要求1所述的生物基自乳化水性环氧树脂无醛胶，其特征在于，所述催化剂为对甲苯磺酸。
8.如权利要求1所述的生物基自乳化水性环氧树脂无醛胶，其特征在于，所述带有偶联剂的无机填料为400目到5000目的活性硅微粉。
9.权利要求1-8任一所述生物基自乳化水性环氧树脂无醛胶的制备方法，其特征在于，步骤一，制备水性无醛胶B组分：将生物基二元酸与多元胺搅拌混合均匀，加入催化剂，于150-180℃脱水反应2-3小时，然后再升温到220-240℃直到无水流出为止，加入产物2倍体积的去离子水，过滤，得黄色低粘度液体，作为无醛胶B组份；步骤二，制备聚醚胺改性环氧树脂：将单官能度聚醚胺、双酚A环氧树脂混合反应3hr，直到体系的环氧值小于0.44，将反应物冷却到室温，即得聚醚胺改性环氧树脂；步骤三，制备自乳化水性环氧树脂无醛胶A组分：将聚醚胺改性环氧树脂、水溶性增溶剂及非离子水按比例置于反应釜中，升温至40℃、搅拌反应后，过滤，即得自乳化水性环氧树脂无醛胶A组份；步骤四，将自乳化水性环氧树脂无醛胶A组份、B组份及C组份按质量比复配得到自乳化水性环氧树脂无醛胶。
...【技术特征摘要】
1.一种生物基自乳化水性环氧树脂无醛胶，其特征在于，原料由a组份、b组份与c组份按质量比(1-10):(1-10):(1-10)复配而成，
2.如权利要求1所述的生物基自乳化水性环氧树脂无醛胶，其特征在于，所述环氧树脂是双酚a环氧树脂或双酚f环氧树脂中的至少一种。
3.如权利要求1所述的生物基自乳化水性环氧树脂无醛胶，其特征在于，所述单官能度端胺基聚醚胺，分子量为1000-3000，根据柔韧度由小到大进行选择，结构如下：
4.如权利要求1所述的生物基自乳化水性环氧树脂无醛胶，其特征在于，所述水溶性增溶剂包括丁二醇二缩水甘油醚，乙二醇二缩水甘油醚，二甘醇二缩水水甘油醚，戊二醇二缩水甘油醚，新戊二醇二缩水甘油醚，聚乙二醇缩水甘油醚以及聚醚缩水甘油醚中的至少一种。
5.如权利要求1所述的生物基自乳化水性环氧树脂无醛胶，其特征在于，所述生物基二元酸包括生物基c22二元酸，c21二元酸，c36二聚酸，己二酸及癸二酸，以及马来海松酸，其结构如下：
6.如权利要求1所述的生物基自乳化水性环氧树脂无醛胶，其特征在于，所述多元胺为己二胺、戊二胺、甲基戊二胺、乙二胺、二乙烯三胺、...
【专利技术属性】
技术研发人员：聂小安，王义刚，陈洁，李科，顾玺，董建，
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：
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