【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于木质材料深加工/胶黏剂。
技术介绍
1、胶合板材带来的室内装饰装修甲醛污染和挥发性有机污染物的问题一直困扰着人们。其原因是当前市场上装饰装修的胶合板普遍采用成本低廉、性能适中的甲醛系胶粘剂，甲醛系胶接胶合板产品在制造、存储和使用过程中都存在着释放游离甲醛的问题，对生产者和消费者的身心健康带来了隐患。
2、在胶合板
，开发一种同时兼具水性环保、无甲醛添加、成本低廉、性能达标、适合多树种、设备要求低、工艺简单的胶接胶合板技术一直是人们努力的方向。聚乙烯醇是当今世界上为数不多且产量最大的水溶性高分子，其年产值可高达120亿千克，原料充足，且其可通过非石油路径大规模生产(生物乙醇-乙烯-醋酸乙烯-聚乙烯醇)，属于可持续性、绿色环保材料。此外，聚乙烯醇还具备了无色无味、相容性好、价格低廉(市场价约11200元/吨)、水溶液粘附力好、化学性能稳定和综合性能优异等优点，可用于制备水性环保型胶黏剂，是一种极具应用前景的可持续性和可降解性的商用聚合物。如若能开发出单纯的水性聚乙烯醇胶合板胶接技术，其环保意义，经济意义和社会效益都将非常大。但是，目前用聚乙烯醇胶黏剂制备的人造板虽然干强度能满足国家标准，但耐水性较差，在冷水中即会开胶，这是因为聚乙烯醇是多羟基化合物，羟基是高度亲水的官能团，交联结构为单一氢键交联。尽管现有化学改性、物理填料等方法可以解决上述问题，但是改性带来的工艺复杂化和成本增加削弱了聚乙烯醇木材胶黏剂的性价比。
技术实现思路
1、本专利技术要解决现有聚
2、一种利用耐水无甲醛添加水性聚乙烯醇胶合板的制备方法，它是按以下步骤进行的：
3、一、水性聚乙烯醇胶黏剂的制备：
4、将聚乙烯醇加入到水中，然后梯度加热溶解，得到水性聚乙烯醇胶黏剂；
5、二、涂胶：
6、将水性聚乙烯醇胶黏剂涂覆于芯板两侧，得到涂覆后的芯板，然后把涂覆后的芯板按照纹理交叉的方式与单板进行层叠，得到板坯；
7、三、预压和陈放：
8、将板坯进行冷压，然后室温闭合陈放，得到预压和陈放后的板坯；
9、四、固化：
10、对预压和陈放后的板坯进行热压固化或微波固化，得到固化后的板坯；
11、所述的热压固化具体是在热压温度为180℃～230℃及热压压力为0.5mpa～5mpa的条件下，热压固化1min～40min；
12、所述的微波固化具体是在微波输出功率为500w～1000w及微波频率为2400mhz～2500mhz的条件下，微波处理10s～100s；
13、五、后处理：
14、将固化后的板坯室温下静置，即完成利用耐水无甲醛添加水性聚乙烯醇胶合板的制备方法。
15、本专利技术的有益效果是：
16、1、本专利技术水性聚乙烯醇胶黏剂的原料只有聚乙烯醇，原料无毒，溶剂为水，绿色环保，无任何甲醛添加；能从根本上解决人们长期面对的室内甲醛污染危害，避免大量有机溶剂的使用和排放；综合整个生产过程看，该聚乙烯醇胶接胶合板实现了对消费者、工业生产者和环境都无毒无害，是真正意义上的健康环保胶，符合原子经济性原则；
17、2、本专利技术水性聚乙烯醇胶是迄今为止最简单的木材胶黏剂，只有单一组分，仅仅通过加热溶解即可，无技术门槛，所需设备很简单，反应条件温和，极易于操作过程的放大以及实现工业化生产；
18、3、本专利技术聚乙烯醇胶保质期超长，只需购买商用聚乙烯醇即可，市场上固体聚乙烯醇粉末保质期在5年以上，由于商用聚乙烯醇是固体，便于运输和存储；聚乙烯醇胶黏剂试用期很长，配好的胶液适用期大于一个月；
19、4、本专利技术聚乙烯醇胶接胶合板过程中无需添加任何固化剂，固化条件简单；
20、5、本专利技术聚乙烯醇胶接胶合板技术可完全采用传统液体施胶工艺，工艺条件相同且更为简单(无需添加面粉、固化剂等)；不增加新设备或改造更新且更为简单(不需要传统脲醛树脂使用过程时与面粉和固化剂混合时的拌胶设备)；固化时间短，固化温度适中，热压压力低；在不同的树种(典型的速生材杨木，桉木；典型的针叶材松木；典型的阔叶材桦木)和竹材上具有普适性，完全适合工业化大规模生产；
21、6、所制胶合板成品表明，胶合板各项性能不仅完全符合最新国标(gb/t 9846-2015)可供室内用板材的要求(表2)，同时也完全符合美国室内用板材标准(图1)，综合性能和现有脲醛树脂胶黏剂相媲美；该聚乙烯醇胶粘接成本低廉，胶黏剂的成本仅约1500元/吨，每胶接1立方米的胶合板施胶量约95.4kg/m3，对应的成本约为143元/m3，低于目前市场价最便宜的脲醛胶(≥1800元/吨)，每胶接1立方米的七合板施胶量约为85.5kg/m3，成本约为153元/m3(表3)。
22、7、在原理上，聚乙烯醇胶黏剂在固化后会发生交联，由单一氢键网络转变为氢键与共价键(醚键/碳碳双键)构成的双交联网络。红外光谱图像表明固化后聚乙烯醇在960-970cm-1处和1060-1150cm-1处产生了更强的吸收峰，分别归属于烯烃类碳碳双键(c＝c)的伸缩振动以及醚键(c-o-c)的吸收峰；此外位于3000-3500cm-1处的羟基吸收振动减小，表明固化后聚乙烯醇的羟基氢键作用降低，并发生缩合反应生成了不饱和碳碳双键(c＝c)和醚键(c-o-c)。进一步地，xrd图像表明，经过固化后聚乙烯醇的衍射强度明显增加，表明结晶度提高，这是因为固化后的聚乙烯醇胶黏剂，生成了醚键和双键，分子链之间排列更加紧密密实，内聚力提高，从而有利于提高其胶接强度和耐水性。综上所述，固化后的聚乙烯醇胶黏剂发生了交联反应，由单一氢键交联转变为由碳碳双键和醚键组成的化学键和氢键协同的双网络交联结构。
23、因此本专利技术实现了仅用单一组分的水性聚乙烯醇胶接胶合板技术，可望突破当前有机溶剂甲醛系胶接模式的技术瓶颈。提供了一种极具应用前景的水性无甲醛添加聚乙烯醇胶合板技术。
24、说明书附图
25、图1为实施例1中利用实施例二制备的水性聚乙烯醇胶黏剂粘接胶合板的耐冷水性能实物图；py@0、py@1、py@2和py@3分别代表杨木胶合板未进行冷水浸渍、进行一次冷水浸渍、进行两次冷水浸渍和进行三次冷水浸渍；ph@0、ph@1、ph@2和ph@3分别代表桦木胶合板未进行冷水浸渍、进行一次冷水浸渍、进行两次冷水浸渍和进行三次冷水浸渍；pa@0、pa@1、pa@2和pa@3分别代表桉木胶合板未进行冷水浸渍、进行一次冷水浸渍、进行两次冷水浸渍和进行三次冷水浸渍；ps@0、ps@1、ps@2和ps@3分别代表松木胶合板未进行冷水浸渍、进行一次冷水浸渍、进行两次冷水浸渍和进行三次冷水浸渍；
26、图2为实施例二制备的水性聚乙烯醇胶黏剂固化前后的红外光谱图像；
27、图3为实施例二制备的水性聚乙烯醇胶黏剂固本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用耐水无甲醛添加水性聚乙烯醇胶合板的制备方法，其特征在于它是按以下步骤进行的：
2.根据权利要求1所述的一种利用耐水无甲醛添加水性聚乙烯醇胶合板的制备方法，其特征在于步骤一中所述的聚乙烯醇分子量为2.5万～30万，醇解度为70％～99％。
3.根据权利要求1所述的一种利用耐水无甲醛添加水性聚乙烯醇胶合板的制备方法，其特征在于步骤一中所述的梯度加热溶解具体是依次在温度为20℃～40℃、温度为50℃～70℃及温度为80℃～100℃的条件下，分别搅拌0.5h～5h，直至溶液透明为止。
4.根据权利要求1所述的一种利用耐水无甲醛添加水性聚乙烯醇胶合板的制备方法，其特征在于步骤一中所述的聚乙烯醇与水的质量比为1:(3～20)。
5.根据权利要求1所述的一种利用耐水无甲醛添加水性聚乙烯醇胶合板的制备方法，其特征在于步骤二中按施胶量为90.4kg/m3～100.4kg/m3，将水性聚乙烯醇胶黏剂涂覆于芯板两侧。
6.根据权利要求1所述的一种利用耐水无甲醛添加水性聚乙烯醇胶合板的制备方法，其特征在于步骤二中所述的芯板及单板均为
7.根据权利要求1所述的一种利用耐水无甲醛添加水性聚乙烯醇胶合板的制备方法，其特征在于步骤二中所述的芯板为单板、由木条组成的拼板或木格结构板。
8.根据权利要求1所述的一种利用耐水无甲醛添加水性聚乙烯醇胶合板的制备方法，其特征在于步骤三中所述的冷压具体是在冷压压力为0.1MPa～1.5MPa的条件下，冷压10min～24h。
9.根据权利要求1所述的一种利用耐水无甲醛添加水性聚乙烯醇胶合板的制备方法，其特征在于步骤三中室温闭合陈放至含水率为8％～30％。
10.根据权利要求1所述的一种利用耐水无甲醛添加水性聚乙烯醇胶合板的制备方法，其特征在于步骤五中将固化后的板坯室温下静置1天～5天。
...【技术特征摘要】
1.一种利用耐水无甲醛添加水性聚乙烯醇胶合板的制备方法，其特征在于它是按以下步骤进行的：
2.根据权利要求1所述的一种利用耐水无甲醛添加水性聚乙烯醇胶合板的制备方法，其特征在于步骤一中所述的聚乙烯醇分子量为2.5万～30万，醇解度为70％～99％。
3.根据权利要求1所述的一种利用耐水无甲醛添加水性聚乙烯醇胶合板的制备方法，其特征在于步骤一中所述的梯度加热溶解具体是依次在温度为20℃～40℃、温度为50℃～70℃及温度为80℃～100℃的条件下，分别搅拌0.5h～5h，直至溶液透明为止。
4.根据权利要求1所述的一种利用耐水无甲醛添加水性聚乙烯醇胶合板的制备方法，其特征在于步骤一中所述的聚乙烯醇与水的质量比为1:(3～20)。
5.根据权利要求1所述的一种利用耐水无甲醛添加水性聚乙烯醇胶合板的制备方法，其特征在于步骤二中按施胶量为90.4kg/m3～100.4kg/m3，将水性聚乙烯醇胶黏剂涂...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖少良，李坚，李海钰，牟国庆，刘亮先，魏明，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：
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