CN101007930A

CN101007930A - 高性能天然无毒木材胶粘剂及其制配方法

Info

Publication number: CN101007930A
Application number: CN 200610018302
Authority: CN
Inventors: 陈采良; 郑正炯
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-01-25
Filing date: 2006-01-25
Publication date: 2007-08-01

Abstract

本发明涉及一种高性能天然无毒木材胶粘剂及其制配方法。本胶粘剂由以水为介质制配胶粘A胶和B胶组成；分别制配A胶和B胶；A胶中含有玉米淀粉、直链淀粉、PVA与PA混合液、乙酰乙酸乙酯、丙烯酸丁酯、苯甲酸和柠檬酸等，经二次接枝共聚，乙酰化改性处理在一定温度下搅拌数小时即成A胶；B胶含有PVA与PA混合水溶液、硅酸锂、VAC、丙烯酸丁酯、A－171、OP－10、苯＝甲酸＝丁酯等，经搅拌聚合数小时(在一定温度下)即可制成B胶；将A胶与B胶进行合理调配即可制成本发明产品。本胶粘剂且有无毒、高强、耐水、抗冻、抗糯变、胶凝稳定等特点；本发明构思新颖、工艺规范、操作简便、造价低廉、无环境污染易形成工业化批量生产。本发明适用于各类集成板材、指接板材、普通胶合板压制、家俱和乐器制作的胶粘等应用领域。

Description

高性能天然无毒木材胶粘剂及其制配方法

技术领域

本发明涉及一种胶粘剂及其制配方法，特别是涉及一种高性能天然无毒木材胶粘剂及其制配方法。

背景技术

众所周知，国内外市场对粘胶的需求量愈来愈大，另一方面用户对胶的性能，特别是对高性能、综合性能、高性价比的胶要求越来越高，市场上流通的白乳胶很难满足市场的要求。本申请人曾于2003年5月26日申请的发明专利《木材用天然无毒胶粘剂的制配方法》虽然综合性能较好、价格低廉，但是，仍然不能适应市场的需求，特别是在高强度(干强度在10Mpa以上)、快干(胶粘后制品在20min-0.5h内可随意搬动)、耐水(产品经24h干燥后70℃水泡5h不裂胶)尚不能满足要求。因此，其应用前景受到制约。

发明内容

本发明的目的就是为了弥补现有技术不足，经过潜心研究，并通过反复实验工作，提供一种能满足不同客户需要的高性能天然无毒木材胶粘剂及其制配方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样的：本发明所称的胶粘剂由以水为介质制配的胶粘A胶和B胶组成；A胶含有玉米淀粉60份、直链淀粉40份、水100份、10％-40％的聚乙烯醇(PVA∶PA＝6-8∶2-4)、甲醇5-10、乙酰乙酸乙酯5-10份、20％-40％NaoH6-8份、苯甲酸2-4份、柠檬酸2-5份，10％过硫酸铵5-20份和丙烯酸丁酯10-30份；B胶含有10％PVA与PA混合水溶液400份(PVA∶PA＝6∶3)、硅酸锂6-15份、乙酸乙烯乙酯即VAC20-60份、丙烯酸丁酯20-60份、乙烯基三甲氧基硅烷(A-171)2-8份、OP-10为2-10份，过硫酸铵0.2-2份，邻苯＝甲酸＝丁酯10-30份和辛醇1-5份；按用户要求将上述制成A胶与B胶进行合理调配制成本胶粘剂。本胶粘剂主要由下述工艺制得：首先分别制配A胶和B胶；A胶制配：取玉米淀粉、直链淀粉和水混合搅拌成淀粉乳胶液，再加入PVA和PA的混合液与淀粉大分子接枝共聚，同是加入乙酰乙酸乙酯进行乙酰化处理数小时之后，再加入丙烯丁酯进行乙酰化处理数小时之后，再加入丙烯丁酯进行接枝共聚数小时，同时加入上述其他物质，在高温条件下搅拌即成A胶；B胶制配：用通常的乳胶聚合法之外，本发明中还加入特殊改性剂硅酸锂和A-171、硅酸锂与PVA发生反应，生成不溶水的干膜，A-171与VAC乳液发生交联作用，B胶中含有其余组成同时加入，在高温条件下搅拌聚合数小时即成B胶；将A胶与B胶合理调配即制得本胶粘剂。

本发明所称的胶粘剂，其特征是：A胶中PVA与PA之比为8∶2，其混合液浓度为20％、甲醇为8份、乙酰乙酸乙酯为12份、浓度为30％的NaoH7份、苯甲酸3份、柠檬酸4份、10％过硫酸铵8份和丙烯酸丁酯20份；B胶中，硅酸锂10份、乙酸乙烯酯30份、丙烯酸丁酯30份、A-171为6份、OP-10为6份、过硫酸铵1份，邻苯＝甲酸＝丁酯20份和辛醇4份。

本发明所称的高性能天然无毒木材胶粘剂的制配方法，其工艺步骤如下：

(一)A胶的制配：取玉米淀粉60份、直链淀粉40份、水100份置于容器内混合搅拌成乳胶液，使淀粉中的直链淀粉占55％(玉米淀粉直链淀粉占25％)，以确保胶体具有良好韧性和抗冻性；在乳胶液中加入浓度为20％的PVA与PA混合液100份(混合液中PVA∶PA＝8∶2)，混合液与淀粉大分子接枝共聚的同时，加入乙酰乙酸乙酯12份进行乙酰化改性处理2-4小时，使淀粉及聚乙烯醇(PVA)分子上的羟基，同时进行乙酰化，生成疏水性的酯键；经乙酰化处理的淀粉胶中加入丙烯酸丁酯20份，使淀粉胶再与丙烯酸丁酯接枝共聚1-3小时，在乙酰化处理后同时加入甲醇8份、浓度为30％NaoH7份，苯甲酸3份，柠檬酸4份和10％过硫酸铵8份，整个过程是在温度为55-60℃条件下进行搅拌，最后制成A胶。

(二)B胶的制配：配制浓度为10％的PVA与PA混合水溶液400份(混合液中PVA∶PA＝6∶2)，取硅酸锂10份、VAC30份、丙烯酸丁酯30份、A-171为6份、OP-10为6份，过硫酸铵1份，邻苯＝甲酸＝丁酯20份和辛醇4份一起置于容器内，在温度70-75℃条件下进行搅拌，聚合2-8小时，即制成B胶；上述混合物中，硅酸锂及硅烷(1-171)为改性剂；通常用PVA为保护胶体，VAC为聚合单体，制出的白乳胶耐水性及抗冻性均欠佳，本发明中使用硅酸锂可与PVA分子上的羟基发生反应，生成不溶于水的干膜，提高了保持胶体的耐水性，而A-171可与VAC乳液发生交联作用，从而进一步增强了胶液的耐水性。

(三)胶粘剂的制成：将上述制成的A胶与B胶。按用户不同要求，进行合理的调配混匀即成本发明所称的胶粘剂。

本发明所称胶粘剂的制配方法，其A胶的制配温度为58℃、乙酰化3小时、丙烯酸丁酯接枝共聚2小时；B胶制配温度为72％、聚合时间为6小时。

本发明所称的高性能天然无毒木材胶粘剂及其制配方法具有构思新颖、工艺合理、操作规范、容易掌握、无毒、无污染、制造成本低廉、易于形成工业化批量生产；使用本发明制成胶粘剂具有无毒、耐水、冷水、热水、沸水、抗冻、抗糯变、胶凝稳定、快干、粘结力强、价格便宜、颇受用户欢迎等优点。本产品经检测冻融稳定性良好，可耐-20℃、冷冻24小时，强度为10-13Mpa；经“中国林业科学研究院林产化学工业研究所”检测证明，本产品属“高性能天然无毒木材胶粘剂”合格品。本发明适用于多种木材制品的冷压加工、各类集成板材、指接板材以及普通胶合板压制、家俱和乐器制作的胶粘等应用领域。

具体实施方式

本发明的技术方案，结合具体实施例对其进一步详细叙述如下：

实施例1：本胶粘剂由以水为介质制配的胶粘A胶和B胶组成，

具体制配方法如下：

(一)A胶制配：取玉米淀粉60克、直链淀粉40克、水100克置于容器内混合均匀搅拌形成乳胶液，在乳胶液中加入浓度为20％PVA与PA混合液(混合液中PVA∶PA＝8∶2)100克进行接枝共聚，同时加入乙酰乙酸乙酯12克进行乙酰化改性处理3小时，经乙酰化处理的淀粉胶中再同时丙烯酸丁酯20克、甲醇8克、浓度为30％NaoH7克、苯甲酸(用于防腐、耐水、催干的作用)3克、柠檬酸(有增塑、增白、调节PH的作用)4克和10％过硫酸铵8克；丙烯酸丁酯的加入使其与淀粉胶再次进行接枝共聚，共聚时间为2小时，整个过程都是在58℃的条件下完成，最后制成A胶，备用。

(二)B胶的制配：配制浓度为10％的PVA与PA混合水溶液400克(混合液中PVA∶PA＝6∶2)、取硅酸锂10克、VAC30克、丙烯酸丁酯30克、A-171为6克、OP-10为6克、过硫酸铵1克，邻苯＝甲酸＝丁酯20克和辛醇4克一起置于容器内，在温度为72℃条件下均匀搅拌，聚合6小时即制成B胶，备用。

(三)胶粘剂的制成：将上述A胶与B胶根据用户的要求，将二者的配比进行合理调配，取A胶300克、B胶100克进行调配制成胶粘剂可耐63℃水泡3小时。

实施例2：如实施例1所述分别制成A胶与B胶，取A胶300克，B胶200克进行调配制成胶粘剂可耐70℃水泡5小时。

实施例3：如实施例1所称分别制成A胶与B胶，取A胶300克，B胶300克，再加4％异氰酸酯，可耐100℃，水煮3小时。

Claims

1.一种高性能天然无毒木材胶粘剂及其制配方法，其特征是：本胶粘剂由A胶和B胶组成，其中，A胶含有玉米淀粉60份、直链淀粉40份、水100份、10％-40％的聚乙烯醇与聚丙烯酸钠的混合液即PVA与PA的混合液100份，PVA∶PA＝6-8∶2-4、甲醇5-10份、乙酰乙酸乙酯10-5份，苯甲酸2-4份，20％-40％NaoH6-8份、柠檬酸2-5份、10％过硫酸铵5-20份，丙烯酸丁酯10-30份，B胶含有10％的PVA与PA混合水溶液400份，其中，PVA∶PA＝6∶2，硅酸锂6-15份、乙酸乙燃乙酯即VAC20-60份、丙烯酸丁酯20-60份、乙烯基三甲氧基硅烷即A-171为2-8份、OP-10为2-10份、过硫酸铵0.2-2份，邻苯＝甲酸＝丁酯10-30份和辛醇1-5份；按用户的要求将A胶与B胶进行合理调配即为本胶粘剂；本胶粘剂由下述工艺制得：首先分别制配A胶和B胶；A胶制配：取玉米淀粉、直链淀粉和水搅拌成淀粉乳胶液，再加入PVA与PA的混合液与淀粉大分子接枝共聚，同时加入乙酰乙酸乙酯进行乙酰化处理，之后再加入丙烯丁酯进行接枝共聚，同时加入上述其它物质，在高温条件下搅拌即成A胶；B胶制配：用通常的乳液聚合法之外，本发明中还加入特殊改性剂硅酸锂与A-171、硅酸钾与PVA发生反应，生成不溶于水的干膜，A-171现VAC乳液发生交联作用，将上述B胶中所有组分同时加入，且在高温条件下搅拌聚合数小时即成B胶；将A胶与B胶合理调配即得本胶粘剂。

2.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征是：A胶中，PVA与PA的混合液的浓度为20％，PVA∶PA＝8∶2甲醇为8份、乙酰乙酸乙酯为12份、浓度为30％的NanH7份、苯甲酸3份、柠檬酸4份，10％过硫酸铵8份和丙烯酸丁酯20份；B胶中，硅酸锂10份、乙酸乙烯乙酯30份、丙烯酸丁酯30份、A-171为6份，过硫酸铵1份，邻苯＝甲酸＝丁酯20份和辛醇4份。

3.一种如权利要求1所述的高性能天然无毒木材胶粘剂的制配方法，其特征是：本方法的工艺步骤如下：

(一)A胶的制配：取玉米淀粉60份、直链淀粉40份、水100份混合搅拌成淀粉乳胶液，在乳胶液中加入浓度为20％的PVA与PA混合液100份，混合液中PVA∶PA＝8∶2，加入的混合液与淀粉大分子接枝共聚，同时加入乙酰乙酸乙酯12份进行乙酰化改性处理2-4小时，在乙酰化处理的淀粉胶中再加入丙烯酸丁酯20份接枝共聚1-3小时，在乙酰化处理后同时加入甲醇8份、浓度为30％NaoH7份、苯甲酸3份，柠檬酸4份和10％过硫酸铵8份，整过制配过程是在温度为55-60℃的条件下进行搅拌，最后制成A胶。

(二)B胶的制配：配制浓度为10％的PVA与PA混合水溶液400份，其中PVA∶PA＝6∶2，取硅酸锂10份、VAC30份、丙烯酸丁酯30份、A-171为6份、OP-10为6份，过硫酸铵1份，邻苯＝甲酸＝丁酯20份和辛醇4份一起置于容器内，在温度70-75℃条件下进行搅拌，上述混合物中硅酸锂与PVA发生反应，生成不溶于水的干膜，A-171与VAC乳液发生交联作用，聚合2-8小时即制成B胶。

(三)胶粘剂的制成：将上述制成的A胶与B胶，按用户的要求进行合理的调配混匀即成本发明所称的胶粘剂。

4.根据权利要求3所述的胶粘剂的制配方法，其特征是：A胶的制配温度为58℃，乙酰化3小时，丙烯酸丁酯接枝共聚2小时；B胶制配温度为72℃，聚合时间为6小时。