[發明專利]一種水基聚合物膠黏劑制備方法和應用

無效

• 申請號: 201010507669.1
• 申請日: 2010-10-15
• 公開（公告）號: CN101948670A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 王志玲;鄭魯沂;劉思全;劉志蓮;崔玉
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C09J167/02
• 分類號: C09J167/02;C09J11/06;B27D1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種水基聚合物膠黏劑制備方法和應用，具體涉及一種水基聚合物木材膠黏劑制備方法和應用，屬于化學膠黏劑技術領域。

背景技術

我國森林資源匱乏、木材缺少，以小徑級木段、枝椏材、木材加工剩余物等制備人造板替代木材意義重大。我國人造板生產量很大，而木材膠黏劑在人造板生產中占有舉足輕重的地位。據報道，我國木材工業膠黏劑的用量占全部膠黏劑生產量的60％以上。目前，木材工業使用的膠黏劑主要是“三醛樹脂”，即脲醛樹脂、酚醛樹脂和三聚氰胺-甲醛樹脂膠，其中脲醛樹脂價格低廉，其市場份額高達40％以上，但脲醛樹脂黏接的人造板在使用過程中產生甲醛，這對人類健康造成很大的隱患。隨人們生活質量以及環保意識的不斷提高，解決含醛膠黏劑及其人造板的污染問題，開發新型無甲醛木材膠黏劑，徹底消除甲醛對環境的污染，成為木材膠黏劑行業發展的迫切需求和挑戰。

申請號為CN200910031280.1的發明專利，公開了一種木材加工的水性聚氨酯膠黏劑的制備方法；其制備分為三個階段，第一階段由低聚物多元醇、親水單體、異氰酸酯、改性單體通過逐步聚合和自由基聚合，生成改性聚氨酯預聚體；第二階段為中和成鹽后改性聚氨酯預聚體在水中分散；第三階段為加入擴鏈劑后形成水性聚氨酯乳液；由于該膠黏劑中高活性的異氰酸酯基(-N＝C＝O)已經發生了逐步聚合反應，所以，當應用于木材黏接時，很難達到較優異的黏接強度。申請號為CN200810051264.4的發明專利，公開了另一種木材膠黏劑的制備方法，該膠黏劑是以淀粉和聚乙烯醇為主要原料，通過對淀粉糊化和氧化等預處理后與聚乙烯醇接枝制得膠黏劑主劑，再向其加入水性SBS乳液或三聚氰胺-甲醛樹脂進行改性制得，由于該膠黏劑使用了淀粉為主要原料之一，所以，其產業化對糧食安全可能產生影響。

聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有獨特的物理及化學性質，其應用包括合成纖維、薄膜以及多種食品包裝材料如飲料瓶、礦泉水瓶等領域。據PET世界大會統計，從2000年開始，世界PET工業進入了新一輪快速發展期，我國PET生產能力以及產量也大幅度增長，2003年、2004年和2005年，我國PET產量分別達到了973萬噸、1162萬噸和1253萬噸，并且，PET產量繼續不斷增長，因此，將回收PET制備成高性價比的木材膠黏劑，對PET循環經濟以及木材工業膠黏劑的發展均具有重要的意義。

發明內容

本發明的技術任務之一是為了彌補現有技術的不足，提供一種以回收PET為主要原料制備的水基聚合物膠黏劑的制備方法，該膠黏劑原料成本低，制備技術成熟可靠。

本發明的技術任務之二是提供該水基聚合物膠黏劑的應用，該膠黏劑用于木材黏接，對木材黏接強度高。

本發明的水基聚合物膠黏劑制備方法，步驟如下：

(1)將回收PET破碎，氣流干燥，使水分降至質量百分比為0.5％以下，篩分掉砂子、石子、金屬等固體物；

(2)向反應釜中加入100kg的回收破碎的PET、乙醇胺5～7kg、酯化催化劑0.5～0.8kg、熱穩定劑0.6～1.0kg，并開啟攪拌器，加熱至265～270℃，反應30min；

(3)向反應釜中加入加入苯酐6～10kg，在160～180℃下反應30min；

(4)向反應釜中加入氨的水溶液165～170kg，調pH為8.0，使樹脂分散得PET水基聚合物乳液。

(5)使用時，將制備的PET水基聚合物乳液和二苯基甲烷-4，4′-二異氰酸酯按質量比100∶3～10室溫混合得水基聚合物膠黏劑。

以上所述的酯化催化劑選自下列之一：單丁基氧化錫、二丁基氧化錫、鈦酸四丁酯；酯化催化劑的使用導致在反應溫度下，反應速度加快，反應時間縮短；

以上所述的熱穩定劑選自下列之一：磷酸三甲酯、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、亞磷酸三苯酯；熱穩定劑的使用避免反應過程中溫度過高，產品顏色加深；

以上所述的二苯基甲烷-4，4′-二異氰酸酯，黏度(25℃)為150～250mPa.s，游離異氰酸酯基(NCO)的質量百分含量為30.2～32.0％，該原料可在煙臺萬華聚氨酯股份有限公司或在當地的化工市場購得。

本發明水基聚合物膠黏劑應用于木材膠合板的黏接，黏接試驗：