一种柔韧抗水硅酸盐木材胶黏剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种柔韧抗水硅酸盐木材胶黏剂及其制备方法，这种柔韧抗水硅酸盐胶黏剂是由醋酸纤维素乳液和硬脂酸钙联合改性硅酸盐溶液制得，配方组成（按重量份）为：硅酸盐溶液100-150份，醋酸纤维素15-25份，丙酮18-31份，异氰酸酯5-8份，亲水扩链剂2-4份，N,N-二甲基甲酰胺5-8份，二月桂酸二丁基锡0.05-0.1份，有机胺3-6份，促进剂0.5-1.5份，硬酯酸钙5-10份，去离子水20-50份。制备时包括自乳化无皂乳液聚合制备醋酸纤维素乳液和硅酸盐胶黏剂的制备两个步骤。本发明专利技术的柔韧抗水硅酸盐木材胶黏剂，胶合材料的性能优越。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种木材胶黏剂，具体为柔韧性佳、抗水性高、粘接カ强的硅酸盐木材胶黏剂及其制备方法。
技术介绍
硅酸盐胶黏剂主要是指以碱金属硅酸盐为主要组分的胶黏剂，由于具有原料价格低廉，制备エ艺简便，无毒无污染，粘接应カ小，耐温、耐火、耐老化性能优异等突出特点，硅酸盐胶黏剂在胶黏剂领域占有独特地位，具有广阔的发展前景，并被广泛用于粘接金属、陶瓷、玻璃、石材和纸制品等。将硅酸盐胶黏剂应用于木材粘接领域，不仅可以避免因使用有机胶黏剂引起的醛类等其他有毒化合物污染问题，还可以降低人造板生产能耗，扩大硅酸盐胶黏剂的应用范围，对于促进人造板产业升级和提升木材胶黏剂技术水平具有重大意义。 然而，未改性的硅酸盐胶黏剂粘接木质材料时，容易出现固化胶脆性大、耐水性差的缺陷，这就大大限制了硅酸盐胶黏剂在木材领域的应用。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题在于提供ー种柔韧抗水硅酸盐木材胶黏剂，以解决上述
技术介绍
中的缺点。本专利技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现 ー种柔韧抗水硅酸盐木材胶黏剂，其原料包括以下重量份的组分 硅酸盐溶液100-150份；醋酸纤维素15-25份； 丙酮18-31份；异氰酸酯5_8份； 亲水扩链剂2_4份；N，N- ニ甲基甲酰胺5-8份； 二月桂酸ニ丁基锡0. 05-0. I份； 有机胺3-6份； 促进剂0. 5-1. 5份；硬酯酸钙5-10份； 去尚子水20-50份。ー种柔韧抗水硅酸盐木材胶黏剂的制备方法，包括以下步骤 1)首先称量15-25重量份醋酸纤维素，搅拌下加入18-31重量份丙酮，制成醋酸纤维素溶液，密封备用； 2)将5-8重量份N，N-ニ甲基甲酰胺和2-4重量份亲水扩链剂加入到有干燥N2保护的250ml圆底烧瓶中，搅拌均匀后，加入5-8重量份异氰酸酯和O. 05-0. I重量份ニ月桂酸ニ丁基锡，在75-l(KTC下搅拌反应60-180min，减压蒸馏脱去溶剂，制得聚氨酯预聚体； 3)将上述制得的聚氨酯预聚体加入到由3-6重量份有机胺和20-50重量份去离子水配制成的有机胺溶液中，高速搅拌，于室温下乳化30-90min ;加入步骤I)配制的醋酸纤维素溶液，在搅拌下于65-90°C乳化反应90-150min，得到醋酸纤维素乳液； 4)将步骤3)制备的醋酸纤维素乳液加入到100-150重量份硅酸盐溶液中，在75-95°C下搅拌反应60-120min，接着加入O. 5-1. 5重量份促进剂和5_10重量份硬脂酸钙，在45-65°C反应 30-60min 即可。在本专利技术中，所述硅酸盐溶液可以是质量分数为30-60%的硅酸钠水溶液、质量分数为30-60%的硅酸钾水溶液、质量分数为30-60%的硅酸锂水溶液中的一种或几种的组合。在本专利技术中，所述的异氰酸酯为甲苯ニ异氰酸酷、ニ苯基甲烷ニ异氰酸酷、异佛尔酮ニ异氰酸酷、1，6-己ニ异氰酸酷、六亚甲基-1，6 ニ异氰酸酯中的一种或几种的组合。在本专利技术中，所述的亲水扩链剂为ニ羟甲基こ酸、ニ羟甲基丙酸、ニ羟甲基丁酸、ニ羟基苯こ酸、ニ羟基苯丙酸中的一种或几种的组合。在本专利技术中，所述的有机胺为ニこ醇胺、三こ醇胺、三こ胺、ニ丙胺中的一种或几种的组合； 在本专利技术中，所述的促进剂为氯化锌、氯化钡、氯化镁、氯化钙中的一种或几种的组合。本专利技术的技术原理在于醋酸纤维素是分子链上含有大量羟基和こ酰基等极性基团的ー种纤维素衍生物，其力学性能优良，低毒，低燃，抗水性好，应用极为广泛。首先利用自乳化无皂乳液聚合方法制备了醋酸纤维素乳液，接着通过醋酸根离子、硬脂酸根离子与碱金属阳离子之间的络合成盐反应，在硅酸盐分子结构中引入纤维素大分子链，并夺取碱金属阳离子，可同时降低固化硅酸盐的脆性和提高其抗水性能，得到柔韧抗水硅酸盐胶黏齐 。有益效果本专利技术所用主要组份硅酸盐和醋酸纤维素均来源丰富、无毒无害，保证了木材胶黏剂的绿色环保。本专利技术制得的柔韧抗水硅酸盐木材胶黏剂可完全替代常用的脲醛胶、白乳胶等木工胶黏剂，而且制备エ艺比较简单，适合于エ业化推广和生产。具体实施例方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进ー步阐述本专利技术。实施例I : 将15重量份醋酸纤维素溶于18重量份丙酮中，制成醋酸纤维素溶液，密封待用。在有干燥Ν2保护的250ml圆底烧瓶中加入5重量份N，N- ニ甲基甲酰胺和2重量份ニ羟甲基こ酸，搅拌均匀，加入5重量份异佛尔酮ニ异氰酸酯和O. 05重量份二月桂酸ニ丁基锡，在75°C反应180min，减压蒸馏，制得聚氨酯预聚体。将聚氨酯预聚体加入由3重量份三こ醇胺溶于20重量份去离子水制成的三こ醇胺溶液中，于室温下高速搅拌，并乳化30min ;然后加入醋酸纤维素溶液，在65°C乳化反应150min，制得醋酸纤维素乳液。将醋酸纤维素乳液加入100重量份娃酸钠溶液中，在75°C反应120min,然后加入O. 5重量份氯化锌和5重量份硬脂酸钙，于45°C反应60min，即制得本专利技术的硅酸盐木材胶黏剂。实施例2: 将20重量份醋酸纤维素溶于24重量份丙酮中，制成醋酸纤维素溶液，密封待用。在有干燥N2保护的250ml圆底烧瓶中加入6重量份N，N- ニ甲基甲酰胺和3重量份ニ羟甲基丙酸，搅拌均匀，加入6重量份ニ苯基甲烷ニ异氰酸酯和O. 06重量份二月桂酸ニ丁基锡，在85°C反应160min，减压蒸馏，制得聚氨酯预聚体。将聚氨酯预聚体加入由4. 5重量份ニこ醇胺溶于30重量份去离子水制成的ニこ醇胺溶液中，于室温下高速搅拌，并乳化60min ;然后加入醋酸纤维素溶液，在75°C乳化反应120min，制得醋酸纤维素乳液。将醋酸纤维素乳液加入120重量份娃酸锂溶液中，在80°C反应90min,然后加入O. 8重量份氯化I丐和7重量份硬脂酸钙，于50°C反应50min，即制得本专利技术的硅酸盐木材胶黏剂。实施例3: 将25重量份醋酸纤维素溶于31重量份丙酮中，制成醋酸纤维素溶液，密封待用。在有干燥N2保护的250ml圆底烧瓶中加入8重量份N，N- ニ甲基甲酰胺和4重量份ニ羟基苯丙酸，搅拌均匀，加入8重量份1，6-己ニ异氰酸酯和O. I重量份ニ月桂酸ニ丁基锡，在100°C反应60min,减压蒸懼,制得聚氨酯预聚体。将聚氨酯预聚体加入由6重量份三こ醇胺溶于50重量份去离子水制成的三こ醇胺溶液中，于室温下高速搅拌，并乳化90min;然后加入醋酸纤维素溶液，在90°C乳化反应90min，制得醋酸纤维素乳液。将醋酸纤维素乳液加入150重量份娃酸钾溶液中，在95°C反应60min,然后加入I. 5重量份氯化钡和10重量份硬脂酸钙，于65°C反应30min，即制得本专利技术的硅酸盐木材胶黏剂。 以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征及本专利技术的优点，本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内，本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。权利要求1.ー种柔韧抗水硅酸盐木材胶黏剂，其特征在于它的组分及其重量份数为 硅酸盐溶液100-150份；醋酸纤维素15-25份； 丙酮18-31份本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔韧抗水硅酸盐木材胶黏剂，其特征在于它的组分及其重量份数为：硅酸盐溶液：100？150份；？？？？？？？？？？？醋酸纤维素：15？25份；丙酮：18？31份；？？？？？？？？？？？？？？？？？？？异氰酸酯：5？8份；亲水扩链剂：2？4份；？？？？？？？？？？？？？？？N,N？二甲基甲酰胺：5？8份；二月桂酸二丁基锡：0.05？0.1份；？？？？？有机胺：3？6份；促进剂：0.5？1.5份；？？？？？？？？？？？？？？？？硬酯酸钙：5？10份？；去离子水：20？50份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴义强，张新荔，李新功，李贤军，胡云楚，卿彦，刘晓梅，姚春花，龙科泉，朱晓丹，杨建铭，
申请(专利权)人：中南林业科技大学，
类型：发明
国别省市：