CN107446523B - 一种胶合板用胶黏剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种胶合板用胶黏剂，涉及胶合板制备技术领域，由以下成分制成：由以下成分制成：魔芋粉、香草醛接枝壳聚糖、丙烯酸酯交联聚乙烯醇、冰醋酸、填料、水；本发明提供的一种胶合板用胶黏剂，不仅具有良好的胶合强度，同时耐老化、耐水性能好，能够有效的延长其使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于胶合板制备技术领域，具体涉及一种胶合板用胶黏剂。
背景技术
胶合板是人造板中的一个重要板种，由于胶合板有变形小、幅面大、施工不便、不易翘曲、横纹抗拉强度大等特点，在家具、车厢、造船、军工、包装及其他工业部门获得广泛应用，胶合板是木材单板通过胶黏剂粘结在一起，然后经过冷压成型制成，可见，胶黏剂性能对胶合板的粘结强度、使用寿命、耐老化性具有极大的影响，而现有的胶合板用胶黏剂对木材单板的粘结强度一般，耐老化性能较差，极大的降低了胶合板的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种胶合板用胶黏剂。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种胶合板用胶黏剂，按重量份计由以下成分制成：魔芋粉60-80、香草醛接枝壳聚糖15-20、丙烯酸酯交联聚乙烯醇25-35、冰醋酸0.5-0.7、填料12-15、水55-60；所述胶合板用胶黏剂制备时，在低温段下低速混合，然后进行超声波处理，再然后在高温段下高速搅拌，所述低温段不超过10℃，所述低速转速不超过150r/min，所述高温段不低于90℃，所述高速转速不低于2500r/min。
进一步的，所述魔芋粉为纯化魔芋精粉，魔芋粉中葡甘聚糖含量在82%以上，粒度为500目。
进一步的，所述香草醛接枝壳聚糖制备方法为：将3g壳聚糖与100mL异丙醇相互混合，在50℃下，浸泡2小时，得到壳聚糖醇溶液，然后再将6g的香草醛溶解于80mL的异丙醇与乙醇混合溶液中，搅拌均匀，得到混合溶液a，所述异丙醇与乙醇混合质量比为2:1，将壳聚糖醇溶液与混合溶液a按1:0.8质量比例均匀混合到一起，水浴加热至80℃，然后以500r/min转速搅拌40min，然后自然冷却至室温，然后进行抽滤，采用乙醇进行清洗，再采用去离子水进行清洗，然后，烘干，即得。
进一步的，所述丙烯酸酯交联聚乙烯醇制备方法为：将丙烯酸酯与质量分数为10%的聚乙烯醇溶液按1:15质量比例均匀混合，在80℃水浴下，以200r/min转速搅拌30min，再添加丙烯酸酯质量2%的过硫酸钾，在95℃水浴下以350r/min转速搅拌30min，然后静置10min，进行干燥，即得。
进一步的，所述水为去离子水。
进一步的，所述填料为纳米膨润土，所述纳米膨润土经过质量分数为10%的羟基乙酸溶液浸泡2小时处理，所述纳米膨润土粒度为80nm。
进一步的，所述低温段为6-8℃，高温段为92-95℃。
进一步的，所述低速转速为100-120r/min，高速转速为2800-3000r/min。
进一步的，所述胶合板用胶黏剂使用前，采用水蒸气对木材进行熏蒸处理30min，然后进行烘干至含水率至15%，再进行涂覆胶黏剂，所述水蒸气的温度为115-120℃。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明通过采用魔芋粉，具有良好的成膜、凝胶、定型、增稠、共混等特性，其水溶液黏度大，具有典型的假塑性，粘结强度较其他生物胶黏剂要高，但是耐水性能还有待进一步提高，因此，本发明在胶合板用胶黏剂制备中添加制备的香草醛接枝壳聚糖，由于其具有多个活性基团，能够进行多种化学反应，能够有效的提高胶黏剂在木材表面上的延展性，并且能够显著提高胶合强度，由于香草醛接枝壳聚糖分子表面活性基团的存在，能够使得胶黏剂对无机氧化物、纤维素等物质具有良好的粘结性，尤其是对木材表面的粘结性更好，同时，通过添加本发明制备的丙烯酸酯交联聚乙烯醇的协同作用，能够有效的降低普通聚乙烯醇的亲水性，提高胶黏剂的耐水性，同时，其添加到胶黏剂中后，能够将亲水基团很好的保护起来，同时，将憎水基团露出，香草醛接枝壳聚糖与丙烯酸酯交联聚乙烯醇协同作用，能够形成一个个被屏蔽的单体，能够隔离亲水基团，同时使得胶黏剂体系分散的更加均匀，其活性基团能够更好的与木材表面相结合，从而不仅提高耐水性，同时提高了胶合强度，通过纳米膨润土的添加，能够一定程度上提高胶黏剂的综合性能，促进胶黏剂固化和提高固化后胶黏剂的网络结构性能，并且，能够有效的提高胶黏剂的耐老化性能，从而提高了胶合板的综合性能，进而提高了胶合板的使用寿命。
具体实施方式
实施例1
一种胶合板用胶黏剂，按重量份计由以下成分制成：魔芋粉60、香草醛接枝壳聚糖15、丙烯酸酯交联聚乙烯醇25、冰醋酸0.5、填料12、水55；所述胶合板用胶黏剂制备时，在低温段下低速混合，然后进行超声波处理，再然后在高温段下高速搅拌，所述低温段不超过10℃，所述低速转速不超过150r/min，所述高温段不低于90℃，所述高速转速不低于2500r/min。
进一步的，所述魔芋粉为纯化魔芋精粉，魔芋粉中葡甘聚糖含量在82%以上，粒度为500目。
进一步的，所述香草醛接枝壳聚糖制备方法为：将3g壳聚糖与100mL异丙醇相互混合，在50℃下，浸泡2小时，得到壳聚糖醇溶液，然后再将6g的香草醛溶解于80mL的异丙醇与乙醇混合溶液中，搅拌均匀，得到混合溶液a，所述异丙醇与乙醇混合质量比为2:1，将壳聚糖醇溶液与混合溶液a按1:0.8质量比例均匀混合到一起，水浴加热至80℃，然后以500r/min转速搅拌40min，然后自然冷却至室温，然后进行抽滤，采用乙醇进行清洗，再采用去离子水进行清洗，然后，烘干，即得。
进一步的，所述丙烯酸酯交联聚乙烯醇制备方法为：将丙烯酸酯与质量分数为10%的聚乙烯醇溶液按1:15质量比例均匀混合，在80℃水浴下，以200r/min转速搅拌30min，再添加丙烯酸酯质量2%的过硫酸钾，在95℃水浴下以350r/min转速搅拌30min，然后静置10min，进行干燥，即得。
进一步的，所述水为去离子水。
进一步的，所述填料为纳米膨润土，所述纳米膨润土经过质量分数为10%的羟基乙酸溶液浸泡2小时处理，所述纳米膨润土粒度为80nm。
进一步的，所述低温段为6℃，高温段为92℃。
进一步的，所述低速转速为100r/min，高速转速为2800r/min。
进一步的，所述胶合板用胶黏剂使用前，采用水蒸气对木材进行熏蒸处理30min，然后进行烘干至含水率至15%，再进行涂覆胶黏剂，所述水蒸气的温度为115℃。
实施例2
一种胶合板用胶黏剂，按重量份计由以下成分制成：魔芋粉80、香草醛接枝壳聚糖20、丙烯酸酯交联聚乙烯醇35、冰醋酸0.7、填料15、水60；所述胶合板用胶黏剂制备时，在低温段下低速混合，然后进行超声波处理，再然后在高温段下高速搅拌，所述低温段不超过10℃，所述低速转速不超过150r/min，所述高温段不低于90℃，所述高速转速不低于2500r/min。
进一步的，所述魔芋粉为纯化魔芋精粉，魔芋粉中葡甘聚糖含量在82%以上，粒度为500目。
进一步的，所述香草醛接枝壳聚糖制备方法为：将3g壳聚糖与100mL异丙醇相互混合，在50℃下，浸泡2小时，得到壳聚糖醇溶液，然后再将6g的香草醛溶解于80mL的异丙醇与乙醇混合溶液中，搅拌均匀，得到混合溶液a，所述异丙醇与乙醇混合质量比为2:1，将壳聚糖醇溶液与混合溶液a按1:0.8质量比例均匀混合到一起，水浴加热至80℃，然后以500r/min转速搅拌40min，然后自然冷却至室温，然后进行抽滤，采用乙醇进行清洗，再采用去离子水进行清洗，然后，烘干，即得。
进一步的，所述丙烯酸酯交联聚乙烯醇制备方法为：将丙烯酸酯与质量分数为10%的聚乙烯醇溶液按1:15质量比例均匀混合，在80℃水浴下，以200r/min转速搅拌30min，再添加丙烯酸酯质量2%的过硫酸钾，在95℃水浴下以350r/min转速搅拌30min，然后静置10min，进行干燥，即得。
进一步的，所述水为去离子水。
进一步的，所述填料为纳米膨润土，所述纳米膨润土经过质量分数为10%的羟基乙酸溶液浸泡2小时处理，所述纳米膨润土粒度为80nm。
进一步的，所述低温段为8℃，高温段为95℃。
进一步的，所述低速转速为120r/min，高速转速为3000r/min。
进一步的，所述胶合板用胶黏剂使用前，采用水蒸气对木材进行熏蒸处理30min，然后进行烘干至含水率至15%，再进行涂覆胶黏剂，所述水蒸气的温度为120℃。
实施例3
一种胶合板用胶黏剂，按重量份计由以下成分制成：魔芋粉70、香草醛接枝壳聚糖18、丙烯酸酯交联聚乙烯醇30、冰醋酸0.6、填料13、水58；所述胶合板用胶黏剂制备时，在低温段下低速混合，然后进行超声波处理，再然后在高温段下高速搅拌，所述低温段不超过10℃，所述低速转速不超过150r/min，所述高温段不低于90℃，所述高速转速不低于2500r/min。
进一步的，所述魔芋粉为纯化魔芋精粉，魔芋粉中葡甘聚糖含量在82%以上，粒度为500目。
进一步的，所述香草醛接枝壳聚糖制备方法为：将3g壳聚糖与100mL异丙醇相互混合，在50℃下，浸泡2小时，得到壳聚糖醇溶液，然后再将6g的香草醛溶解于80mL的异丙醇与乙醇混合溶液中，搅拌均匀，得到混合溶液a，所述异丙醇与乙醇混合质量比为2:1，将壳聚糖醇溶液与混合溶液a按1:0.8质量比例均匀混合到一起，水浴加热至80℃，然后以500r/min转速搅拌40min，然后自然冷却至室温，然后进行抽滤，采用乙醇进行清洗，再采用去离子水进行清洗，然后，烘干，即得。
进一步的，所述丙烯酸酯交联聚乙烯醇制备方法为：将丙烯酸酯与质量分数为10%的聚乙烯醇溶液按1:15质量比例均匀混合，在80℃水浴下，以200r/min转速搅拌30min，再添加丙烯酸酯质量2%的过硫酸钾，在95℃水浴下以350r/min转速搅拌30min，然后静置10min，进行干燥，即得。
进一步的，所述水为去离子水。
进一步的，所述填料为纳米膨润土，所述纳米膨润土经过质量分数为10%的羟基乙酸溶液浸泡2小时处理，所述纳米膨润土粒度为80nm。
进一步的，所述低温段为7℃，高温段为93℃。
进一步的，所述低速转速为110r/min，高速转速为2900r/min。
进一步的，所述胶合板用胶黏剂使用前，采用水蒸气对木材进行熏蒸处理30min，然后进行烘干至含水率至15%，再进行涂覆胶黏剂，所述水蒸气的温度为118℃。
对比例1：与实施例1区别仅在于将魔芋粉替换为大豆淀粉。
对比例2：与实施例1区别仅在于将香草醛接枝壳聚糖替换为普通壳聚糖。
对比例3：与实施例1区别仅在于将丙烯酸酯交联聚乙烯醇替换为普通聚乙烯醇。
对比例4：与实施例1区别仅在于胶合板用胶黏剂使用前，不对木材表面进行水蒸气熏蒸处理。
试验
胶合板制备
按照 GB/T 9846.7—2004 标准制作试件，以杨木制备试件单板，压板工艺参数:试件规格300 mm×300 mm×9 mm，采用手工刷涂的方式将上述调制的胶黏剂均匀涂布于杨木单板，使用常规的垂直纹理方式组坯成5层胶合板，施胶量350-400 g/m²，采用冷压成型工艺，压力 1.0-1.5MPa，室温下保压12 h后卸板；分别采用实施例与对比例制备的胶黏剂进行试验，在涂刷胶黏剂之前，对杨木单板进行实施例与对比例中方法进行处理；
性能测试与表征
耐水性能测试根据国标 GB /T 9846—2004 对胶合板的 24 h 吸水率和耐水时间进行测试，其中耐水时间测试时，将试件浸置于( 60±3)℃ 的温水中，记录试件从浸入水中开始到胶层开裂所需的时间；
表1
| 胶合强度MPa | 耐水时间d | 24h吸收率% | |
| 实施例1 | 0.98 | 32.0 | 6.2 |
| 实施例2 | 0.96 | 31.9 | 6.5 |
| 实施例3 | 0.97 | 31.8 | 6.4 |
| 对比例1 | 0.92 | 26 | 8.8 |
| 对比例2 | 0.73 | 19.0 | 13.8 |
| 对比例3 | 0.75 | 23.2 | 10.8 |
| 对比例4 | 0.86 | 32.0 | 6.2 |
由表1可以看出，本发明制备的胶合板用胶黏剂不仅具有良好的胶合强度，同时还具有良好的耐水性。
Claims (9)
1.一种胶合板用胶黏剂，其特征在于，按重量份计由以下成分制成：魔芋粉60-80、香草醛接枝壳聚糖15-20、丙烯酸酯交联聚乙烯醇25-35、冰醋酸0.5-0.7、填料12-15、水55-60；所述胶合板用胶黏剂制备时，在低温段下低速混合，然后进行超声波处理，再然后在高温段下高速搅拌，所述低温段不超过10℃，所述低速转速不超过150r/min，所述高温段不低于90℃，所述高速转速不低于2500r/min。
2.根据权利要求1所述的一种胶合板用胶黏剂，其特征在于，所述魔芋粉为纯化魔芋精粉，魔芋粉中葡甘聚糖含量在82%以上，粒度为500目。
3.根据权利要求1所述的一种胶合板用胶黏剂，其特征在于，所述香草醛接枝壳聚糖制备方法为：将3g壳聚糖与100mL异丙醇相互混合，在50℃下，浸泡2小时，得到壳聚糖醇溶液，然后再将6g的香草醛溶解于80mL的异丙醇与乙醇混合溶液中，搅拌均匀，得到混合溶液a，所述异丙醇与乙醇混合质量比为2:1，将壳聚糖醇溶液与混合溶液a按1:0.8质量比例均匀混合到一起，水浴加热至80℃，然后以500r/min转速搅拌40min，然后自然冷却至室温，然后进行抽滤，采用乙醇进行清洗，再采用去离子水进行清洗，然后，烘干，即得。
4.根据权利要求1所述的一种胶合板用胶黏剂，其特征在于，所述丙烯酸酯交联聚乙烯醇制备方法为：将丙烯酸酯与质量分数为10%的聚乙烯醇溶液按1:15质量比例均匀混合，在80℃水浴下，以200r/min转速搅拌30min，再添加丙烯酸酯质量2%的过硫酸钾，在95℃水浴下以350r/min转速搅拌30min，然后静置10min，进行干燥，即得。
5.根据权利要求1所述的一种胶合板用胶黏剂，其特征在于，所述水为去离子水。
6.根据权利要求1所述的一种胶合板用胶黏剂，其特征在于，所述填料为纳米膨润土，所述纳米膨润土经过质量分数为10%的羟基乙酸溶液浸泡2小时处理，所述纳米膨润土粒度为80nm。
7.根据权利要求1所述的一种胶合板用胶黏剂，其特征在于，所述低温段为6-8℃，高温段为92-95℃。
8.根据权利要求1所述的一种胶合板用胶黏剂，其特征在于，所述低速转速为100-120r/min，高速转速为2800-3000r/min。
9.根据权利要求1所述的一种胶合板用胶黏剂，其特征在于，所述胶合板用胶黏剂使用前，采用水蒸气对木材进行熏蒸处理30min，然后进行烘干至含水率至15%，再进行涂覆胶黏剂，所述水蒸气的温度为115-120℃。
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