[發明專利]一種硅鎂復合粘土膠黏劑填料及應用

有效

• 申請號: 201110188384.0
• 申請日: 2011-07-06
• 公開（公告）號: CN102344764A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 湯慶國;王群英;梁金生
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: C09J11/04
• 分類號: C09J11/04;C09J11/08;C09J161/24;C09C1/28;C09C1/42;C09C3/04;C09C3/10
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 趙鳳英

技術領域

本發明的技術方案涉及利用粘土礦物、木屑及植物蛋白粉，加工成可以滿足膠黏劑填充性能需求的復合粉體的制備技術及應用領域，具體地說就是粘土礦物復合粉體作為脲醛樹脂膠黏劑的填料，用于膠合板，人造纖維板，密度板的生產。

背景技術

隨著我國經濟建設的快速發展和人民生活水平的迅速提高，人們對木材的需求量急劇上升。特別是天然林限伐令的實施和國際木材價格的大幅上漲，加劇了我國木材供應的緊張局面，迫使人們更多的利用樹木邊角料及低品質速生林木，甚至大量使用農作物秸稈等制造各種膠合板、密度板、貼面板等人造復合板材。

復合板的大規模生產，需使用大量的膠黏劑和固體填料。由于脲醛樹脂膠黏劑的性能優異，其原料易得、價格低廉、合成工藝簡單，而成為用量最大的木材膠黏劑。在我國，由于豆粉、血粉等常用膠黏劑填料相對稀缺，難以大批量供應，面粉成為木材膠黏劑的最主要填料。據不完全統計，我國每年有超過50萬噸的面粉作為膠黏劑填料，這顯然不符合我國地少人多，糧食部分進口的國情。同時，脲醛樹脂粘結人造板的甲醛釋放量偏高，污染環境和危害健康，因此，對脲醛樹脂進行改性以降低甲醛釋放量，不但有相當的經濟利益，更有益于人體健康和室內居住環境的改善。

有關礦物粉體作為脲醛樹脂膠黏劑填料的專利如：CN101818036A公開了一種硅酸鹽納米粘土/脲醛樹脂復合膠粘劑的制備方法，該技術通過對硅酸鹽粘土進行表面活化處理，用可溶性硅酸鹽溶液和硅烷偶聯劑分別對納米粘土進行無機和有機改性，最后在合成脲醛樹脂過程中加入改性納米粘土，制成硅酸鹽納米粘土/脲醛樹脂復合膠粘劑。ZL200610038659.1將活性凹凸棒石粘土、氧化鎂、聚乙烯醇、聚丙烯酰銨和十二烷基磺酸鈉混合磨粉，制成脲醛樹脂添加劑成品。ZL?200810115888.8用乙二醇化學改性處理木粉、水溶性高分子化合物和無機礦物鹽，制成一種脲醛樹脂添加劑。

相關的文獻報道有孫忠等用鈣基膨潤土、鈉基膨潤土制備脲醛樹脂填料，結果鈣基土吸水性差，膨脹倍數小，增稠效果差，用其替代面粉時，靜置膠液會出現沉降；而鈉基土吸水性強，膨脹倍數高，增稠能力是面粉的兩倍，但配成的膠液涂膠后，失水速度過快，無法熱壓粘合。李西忠，戴春皓等分別研究利用膨潤土填充脲醛樹脂膠合板，其粘接強度比等量面粉或輕鈣的明顯提高，對游離甲醛的吸收能力比面粉和輕鈣分別提高提高13.5％、25.9％。蔣玉興，杜官本等分別用凹凸棒石填充脲醛樹脂膠制備膠合板，研究表明，當凹凸棒石填充比例為15％，涂膠量為230～300g/m²(雙面)時，板材的膠合強度明顯高于純膠和面粉所壓制的板材的強度，而且耐水性改善，生產成本降低，但上述研究均很難有效提高膠合板初期冷壓時的結合強度。

本發明利用滑石粉、高嶺土、蒙脫石、凹凸棒石、海泡石等天然礦粉為載體，通過表面包覆木屑和植物蛋白粉后，強化礦粉與脲醛樹脂膠黏劑的親和性，能夠提高膠液的起始粘度，從而有效改善膠合板的冷壓強度和膠合板的膠結強度，縮短冷壓時間，提高膠合板的成品率和生產效率。

發明內容

本發明解決該技術問題所采用的技術方案是：利用滑石粉、高嶺土、蒙脫石、凹凸棒石、海泡石等天然礦物粉體為載體，通過表面包覆木屑和植物蛋白粉，制備成能夠明顯提高脲醛樹脂膠黏劑的起始粘度，改善膠合板的冷壓強度和膠合板的膠結強度，縮短冷壓時間的礦物復合填料。用于膠合板，人造纖維板，密度板的生產。

本發明解決該技術問題所采用的技術方案是：

一種硅鎂粘土復合脲醛樹脂膠黏劑填料，該填料由硅酸鹽礦物、鎂硅酸鹽礦物、木屑粉和植物蛋白粉組成，其質量百分比為硅酸鹽礦物占比為5％～35％；鎂硅酸鹽礦物占比為35％～50％；木屑粉2％～25％，植物蛋白粉15％～40％，所有組分百分比之和為100％。

所述的硅酸鹽礦物為滑石粉、高嶺土和蒙脫石中的一種，兩種或三種皆有；

所述的鎂硅酸鹽礦物為凹凸棒石或海泡石中的一種或兩種；

所述的植物蛋白粉為普通面粉或黃豆粉。

所述的木屑粉為粒度小于100目，密度小于0.8g/mL的各種鋸末或粉碎后的木粉。

上述硅鎂粘土復合脲醛樹脂膠黏劑填料的制備方法，包括以下步驟：

第一步：礦物原料的準備

將干燥的硅酸鹽礦物和鎂硅酸鹽礦物顆粒分別用顎式破碎機粉碎，經對輥擠壓成粒徑小于2mm的粉體。

第二步：礦物粉體的加工