CN110845975A - 一种双组份拼板胶及其制备方法 - Google Patents

一种双组份拼板胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双组份拼板胶，其包括基体组分和固化组分；所述基体组分和固化组分的重量比为100；(5‑15)；其中，所述基体组分主要由以下原料制成：醋酸乙烯酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸、N‑羟甲基丙烯酰胺、聚乙烯醇、乳化剂、缓冲剂、消泡剂、引发剂、增塑剂和水；所述固化组分为多异氰酸酯。本发明以含活性氢的水性聚醋酸乙烯酯乳液为主剂乳液，加入多异氰酸酯为固化剂，即构成水性高分子‑异氰酸酯胶粘剂，其具有优良的粘接性能和强度，可常温快速固化。

Description

一种双组份拼板胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及粘合剂技术领域，尤其涉及一种双组份拼板胶及其制备方法。
背景技术
拼板胶是指用于拼接集成材等木制品的粘合剂，适合用于非结构材及结构材用集成材等的拼板粘合。我国普遍用于各种木制品家具和装潢装修行业的胶黏剂主要有脲醛、酚醛树脂、三聚氰胺甲醛胶(即三醛胶)，聚醋酸乙烯酯乳液(白胶)。
脲醛、酚醛树脂、三聚氰胺甲醛胶(即三醛胶)产品的主要配方原料有：尿素、甲醛、三聚氰胺、催化剂和水。以上原料反应合成三醛胶的过程中，甲醛释放量高、严重污染了空气环境，对人体的危害相当大。另外三醛胶的胶层脆性大、使用寿命短。
聚醋酸乙烯酯乳液(白胶)产品的主要原料有醋酸乙烯酯、聚乙烯醇树脂，OP引发剂、二丁酯增塑剂、小苏打、水。以上原料反应聚合而成的主剂跟固化剂反应固化后胶膜层软性大、防冻性能差、不耐水、不耐热。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种双组份拼板胶，其耐水性强、粘接强度高、耐高温。
本发明还要的技术问题还在于，提供一种上述双组份拼板胶的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种双组份拼板胶，其包括基体组分和固化组分；所述基体组分和固化组分的重量比为100；(5-15)；
其中，所述基体组分以重量份计的配方主要如下：
Figure BDA0002278918710000021
作为上述技术方案的改进，所述固化组分为多异氰酸酯。
作为上述技术方案的改进，所述丙烯酸酯选用丙烯酸甲酯和/或丙烯酸丁酯。
作为上述技术方案的改进，所述乳化剂选用壬基酚聚氧乙烯醚；所述缓冲剂选用碳酸氢钠和/或醋酸钠。
作为上述技术方案的改进，所述增塑剂选用邻苯二甲酸二辛酯；所述引发剂选用过硫酸铵和/或过硫酸钾；所述消泡剂选用有机硅消泡剂。
作为上述技术方案的改进，所述基体组分的配方还包括：
防霉剂 0-2份；
增强剂 0-15份。
作为上述技术方案的改进，所述防霉剂选用苯甲酸钠；所述增强剂选用碳酸钙。
作为上述技术方案的改进，所述基体组分以重量份计的配方如下：
Figure BDA0002278918710000022
Figure BDA0002278918710000031
相应的，本发明还公开了一种上述双组份拼板胶的制备方法，其包括：
(1)配置3-10wt％的引发剂溶液；
(2)将醋酸乙烯酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸水甘油酯、N-羟甲基丙烯酰胺和丙烯酸混合均匀，得到混合单体；
(3)在反应釜中加入聚乙烯醇、水，加热至80-100℃，搅拌溶解30-60分钟，降温至50-70℃，加入10～20％的引发剂溶液、缓冲剂、消泡剂，乳化5-20分钟；
(4)升温至75～85℃，保温30～40分钟，将剩余的混合单体和引发剂溶液在4-5h内同步滴加至反应釜中；升温至80-90℃，保温反应30-90分钟，降温至50℃以下，加入增塑剂，继续搅拌20～50分钟，过滤后得到基体组分；
(5)提供固化组分，并将基体组分和固化组分单独包装，即得到双组份拼板胶成品。
实施本发明，具有如下有益效果：
1.本发明以含活性氢的水性聚醋酸乙烯酯乳液为主剂乳液，加入多异氰酸酯为固化剂，即构成水性高分子-异氰酸酯胶粘剂，其具有优良的粘接性能和强度，可常温快速固化。
2.本发明在配方之中引入了甲基丙烯酸缩水甘油酯和N-羟甲基丙烯酸酰胺，其余醋酸乙烯酯共聚后，对木材附着力强，且耐高温、耐水性、耐候性优良。
3.本发明在配方之中引入了丙烯酸和丙烯酸甲酯，通过两者的配合，可有效改善醋酸乙烯酯均聚乳液的耐水性能，提升拼板胶的耐水性能，使得其在泡水和煮水之后仍然具有较高的强度。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式对本发明作进一步地详细描述。
本发明提供一种双组份拼板胶，其包括基体组分和固化组分；所述基体组分和固化组分的重量比为100；(5-15)；优选的，基体组分与固化组分的重量比为100：(5-10)。
其中，固化组分选用多异氰酸酯，具体的可选用二苯基甲烷二异氰酸酯或多亚甲基多苯基多异氰酸酯，但不限于此。
其中，基体组分以重量份计的配方主要如下：
Figure BDA0002278918710000041
其中，丙烯酸酯选用丙烯酸甲酯和/或丙烯酸丁酯，其能够改善醋酸乙烯酯的耐水性。优选的，选用丙烯酸甲酯，其与主单体的交联作用更强，可有效改善醋酸乙烯酯的耐水性，使拼板胶在泡水、水煮以后仍然具有良好的粘接强度。
为了进一步提升拼板胶的耐水性，还需要结合甲基丙烯酸，通过甲基丙烯酸和丙烯酸甲酯，可在聚合物中引入羟基，提升抗水性能。优选的，甲基丙烯酸与丙烯酸甲酯的使用量比为1：(4-10)，此比例范围的甲基丙烯酸和丙烯酸甲酯能够平稳地、充分地与主单体反应，大幅度提升耐煮水性能。进一步优选的，甲基丙烯酸与丙烯酸甲酯的用量比为1：5。
其中，N-羟甲基丙烯酰胺与醋酸乙烯酯共聚后，内聚强度高，可有效提升拼板胶的粘接强度和耐高温性能；进一步的，本发明还引入了甲基丙烯酸甘油酯，其也能起到提升粘接强度的作用。通过不饱和丙烯酸、甲基丙烯酸甘油酯、N-羟甲基丙烯酰胺、醋酸乙烯酯的多元共聚，可形成耐高温、耐水性能强，同时粘接性能优异的拼板胶。
其中，为了提升拼板胶的耐水性，本发明中的聚乙烯醇可选用RS系列聚乙烯醇。
其中，乳化剂选用壬基酚聚氧乙烯醚，但不限于此。
其中，缓冲剂选用碳酸氢钠和/或醋酸钠；优选的，选用碳酸氢钠。
其中，增塑剂选用邻苯二甲酸二辛酯，但不限于此。邻苯二甲酸二辛酯与醋丙乳液相容性好。
其中，引发剂为水性过氧化物，如硫酸铵和/或过硫酸钾；优选的，引发剂选用过硫酸铵。
其中，消泡剂选用有机硅消泡剂。
优选的，本发明的基体组分中还包括：
防霉剂 0-2份；
增强剂 0-15份。
其中，防霉剂可有效杀灭黑曲霉、黄曲霉、变色曲霉、木霉、枝孢霉、拟青霉等霉菌，杀菌谱广长效，可长期阻止微生物发育，延长产品的贮存时间，可达一年之久。
其中，增强剂可选用碳酸钙和/或沉淀硫酸钡，但不限于此。优选的，选用碳酸钙。
优选的，本发明的基体组分的优选配方如下：
Figure BDA0002278918710000061
相应的，本发明还提供了一种上述的双组份拼板胶的制备方法，其包括以下步骤：
S1：配置3-10wt％的引发剂溶液；
具体的，将部分水与引发剂混合，得到质量分数为3-10％的引发剂溶液，优选的，引发剂溶液的质量分数为5％。
S2：将醋酸乙烯酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸水甘油酯、N-羟甲基丙烯酰胺和丙烯酸混合均匀，得到混合单体；
S3：在反应釜中加入聚乙烯醇、水，加热至80-100℃，搅拌溶解30-60分钟，降温至50-70℃，加入10～20％的引发剂溶液、缓冲剂、消泡剂，乳化5-20分钟；
S4：升温至75～85℃，保温30～40分钟，将剩余的混合单体和引发剂溶液在4-5h内同步滴加至反应釜中；升温至80-90℃，保温反应30-90分钟，降温至50℃以下，加入增塑剂，继续搅拌20～50分钟，过滤后得到基体组分；
S5：提供固化组分，并将基体组分和固化组分单独包装，即得到双组份拼板胶成品。
下面以具体实施例来说明本发明：
实施例1
本实施例提供一种双组份拼板胶，其由基体组分和固化组分按照100:6的重量比组成；其中，固化组分选用二苯甲烷二异氰酸酯；
基体组分的配方为：
Figure BDA0002278918710000062
Figure BDA0002278918710000071
其中，乳化剂选用壬基酚聚氧乙烯醚，缓冲剂选用醋酸钠，引发剂选用过硫酸钾，增塑剂选用邻苯二甲酸二辛酯。
双组分拼板胶的制备方法为：
(1)配置5wt％的引发剂溶液；
(2)将醋酸乙烯酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸水甘油酯、N-羟甲基丙烯酰胺和丙烯酸混合均匀，得到混合单体；
(3)在反应釜中加入聚乙烯醇、水，加热至85℃，搅拌溶解40分钟，降温至55℃，加入引发剂溶液总量的15％，加入缓冲剂、消泡剂，乳化15分钟；
(4)升温至85℃，保温30分钟，将剩余的混合单体和引发剂溶液在4.5h内同步滴加至反应釜中；升温至80℃，保温反应40分钟，降温至45℃，加入增塑剂，继续搅拌30分钟，采用120目过滤袋过滤后得到基体组分；
(5)提供固化组分，并将基体组分和固化组分单独包装，即得到双组份拼板胶成品。
实施例2
本实施例提供一种双组份拼板胶，其由基体组分和固化组分按照100:5的重量比组成；其中，固化组分选用二苯甲烷二异氰酸酯；
基体组分的配方为：
Figure BDA0002278918710000072
Figure BDA0002278918710000081
双组分拼板胶的制备方法为：
(1)配置5wt％的引发剂溶液；
(2)将醋酸乙烯酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸水甘油酯、N-羟甲基丙烯酰胺和丙烯酸混合均匀，得到混合单体；
(3)在反应釜中加入聚乙烯醇、水，加热至93℃，搅拌溶解55分钟，降温至60℃，加入引发剂溶液总量的10％，加入缓冲剂、消泡剂，乳化15分钟；
(4)升温至82℃，保温30分钟，将剩余的混合单体和引发剂溶液在4h内同步滴加至反应釜中；升温至85℃，保温反应60分钟，降温至50℃，加入防腐剂、增强剂、增塑剂，继续搅拌30分钟，采用120目过滤袋过滤后得到基体组分；
(5)提供固化组分，并将基体组分和固化组分单独包装，即得到双组份拼板胶成品。
实施例3
本实施例提供一种双组份拼板胶，其由基体组分和固化组分按照100:5的重量比组成；其中，固化组分选用二苯甲烷二异氰酸酯；
基体组分的配方为：
Figure BDA0002278918710000082
Figure BDA0002278918710000091
双组分拼板胶的制备方法与实施例2相同。
实施例4
本实施例提供一种双组份拼板胶，其由基体组分和固化组分按照100:5的重量比组成；其中，固化组分选用二苯甲烷二异氰酸酯；
基体组分的配方为：
Figure BDA0002278918710000092
双组分拼板胶的制备方法与实施例2相同。
实施例5
本实施例提供一种双组份拼板胶，其由基体组分和固化组分按照100:5的重量比组成；其中，固化组分选用二苯甲烷二异氰酸酯；
基体组分的配方为：
Figure BDA0002278918710000101
其制备方法与实施例2相同。
对比例1
本对比例提供一种双组份拼板胶，其由基体组分和固化组分按照100:5的重量比组成；其中，固化组分选用二苯甲烷二异氰酸酯；
基体组分的配方为：
Figure BDA0002278918710000102
Figure BDA0002278918710000111
双组分拼板胶的制备方法与实施例2相同。
对比例2
本对比例提供一种双组份拼板胶，其由基体组分和固化组分按照100:5的重量比组成；其中，固化组分选用二苯甲烷二异氰酸酯；
基体组分的配方为：
Figure BDA0002278918710000112
双组分拼板胶的制备方法与实施例2相同。
将基体组分与固化组分混合均匀后，选用30×25×10mm3的标准橡木试样木块，按照欧标EN204的标准方法进行测试，其中，采用单面涂胶，涂胶面积为500mm2，涂胶量为200-300g/m2；结果如下表：
Figure BDA0002278918710000113
Figure BDA0002278918710000121
以上所述是发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种双组份拼板胶，其特征在于，包括基体组分和固化组分；所述基体组分和固化组分的重量比为100；(5-15)；
其中，所述基体组分以重量份计的配方主要如下：
2.如权利要求1所述的双组份拼板胶，其特征在于，所述固化组分为多异氰酸酯。
3.如权利要求1所述的双组份拼板胶，其特征在于，所述丙烯酸酯选用丙烯酸甲酯和/或丙烯酸丁酯。
4.如权利要求1所述的双组份拼板胶，其特征在于，所述乳化剂选用壬基酚聚氧乙烯醚；所述缓冲剂选用碳酸氢钠和/或醋酸钠。
5.如权利要求1所述的双组份拼板胶，其特征在于，所述增塑剂选用邻苯二甲酸二辛酯；所述引发剂选用过硫酸铵和/或过硫酸钾；所述消泡剂选用有机硅消泡剂。
6.如权利要求1所述的双组份拼板胶，其特征在于，所述基体组分的配方还包括：
防霉剂 0-2份；
增强剂 0-15份。
7.如权利要求6所述的双组份拼板胶，其特征在于，所述防霉剂选用苯甲酸钠；所述增强剂选用碳酸钙。
8.如权利要求1所述的双组份拼板胶，其特征在于，所述基体组分以重量份计的配方如下：
Figure FDA0002278918700000021
9.如权利要求1-8任一项所述的双组份拼板胶的制备方法，其特征在于，包括：
(1)配置3-10wt％的引发剂溶液；
(2)将醋酸乙烯酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸水甘油酯、N-羟甲基丙烯酰胺和丙烯酸混合均匀，得到混合单体；
(3)在反应釜中加入聚乙烯醇、水，加热至80-100℃，搅拌溶解30-60分钟，降温至50-70℃，加入10～20％的引发剂溶液、缓冲剂、消泡剂，乳化5-20分钟；
(4)升温至75～85℃，保温30～40分钟，将剩余的混合单体和引发剂溶液在4-5h内同步滴加至反应釜中；升温至80-90℃，保温反应30-90分钟，降温至50℃以下，加入增塑剂，继续搅拌20～50分钟，过滤后得到基体组分；
(5)提供固化组分，并将基体组分和固化组分单独包装，即得到双组份拼板胶成品。
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