[發明專利]一種環保型淀粉基粘合劑的制備方法

有效

• 申請號: 201110254327.8
• 申請日: 2011-08-31
• 公開（公告）號: CN102367367B
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 高群玉;胡磊
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C09J103/10
• 分類號: C09J103/10;C09J189/00;C09J129/04;C08B31/18
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技術領域

本發明涉及一種粘合劑，特別是涉及一種環保型淀粉基粘合劑的制備方法，該粘合劑 可用于木材粘合。

背景技術

以合成高分子為基礎物質的新型膠粘劑-合成高分子膠，應用最廣泛且最具有代表意 義的是甲醛系膠粘劑，包括脲醛樹脂膠、酚醛樹脂膠和三聚氰胺。其中脲醛樹脂膠用量最 大，占甲醛系膠粘劑用量的80％左右，占木材膠粘劑總消耗量的60％。這類膠粘劑以其分 子量小、濕潤性好、膠合強度高等優勢得到迅速發展，很快取代了天然膠粘劑，占領了木 材膠粘劑市場。除甲醛系膠粘劑外，木材膠粘劑中使用較多的還包括其他水基膠粘劑，如 聚醋酸乙烯酯乳液、丙烯酸乳液、聚氨酯等，其中醋酸乙烯酯乳液及丙烯酸乳液的用量正 在逐年遞增。

丙烯酸酯乳液具有來源廣泛、無污染、易合成的特點，但耐水性較差。其主要原因是 引入了小分子的乳化劑，產生了弱的邊界層，削弱了膠粘劑的粘接強度和耐水性能。聚胺 酯具有初粘度好、粘結力強和耐水耐磨等優點，但由于原料大都從國外進口，成本較高。 聚醋酸乙烯酯膠粘劑，俗稱白乳膠，是一種由醋酸乙烯酯單體經聚合反應得到的熱塑性膠 體。其特點是生產工藝簡單、粘接力強、使用方便，無毒無污染等，廣泛應用于多孔性材 料特別是木制品的粘接，但其耐水、耐熱、抗凍性較差。主要是由于在酸、堿性條件下， 分子鏈上的酯基會發生一定程度的水解，生成親水性羥基，導致膠膜吸水，甚至溶脹，限 制了聚醋酸乙烯酯膠粘劑的應用。目前，國內的聚醋酸乙烯酯乳液改性研究較多，主要集 中在共聚、共混和交聯改性三個方面。

脲醛樹脂相比于酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂的耐水性差，主要是由于脲醛樹脂在固化后， 結構中仍然存在親水性的-CH₂OH、-OH和易水解的-CONH-基團。目前國、內外的研究改 性主要是通過加入改性劑共聚、共混，改變樹脂的耐水性能。然而，甲醛系膠粘劑具有致 命的缺陷，由于其主要原料之一為甲醛，用其膠接木材加工產品在生產與使用過程不可避 免地會釋放出游離甲醛等有害氣體，危害生產者和消費者的身體健康，長期生活在高濃度 甲醛污染的環境中，會產生各種慢性疾病，嚴重的可致癌。當今，世界各國越來越重視環 境質量，人們的環保意識不斷增強；隨著我國經濟的高速增長，人民生活質量的普遍提高， 對居住環境也越來越講究，甲醛釋放量受到極大關注。

天然淀粉膠粘劑以其原料來源廣、價格低廉、生產工藝簡單、使用方便、環保無毒而 廣泛應用于諸多行業，尤其在包裝紙箱、瓦楞紙板生產上大量使用，但淀粉膠粘劑用于木 材工業則不多見，最主要的原因是淀粉膠粘劑的粘接強度和耐水性均較差，利用它膠接的 制品，其干強度一般而濕強度嚴重不足，不能滿足產品的使用要求。由于淀粉所固有的耐 濕性差、初粘力小、干燥速度慢，因此，在木材膠粘劑行業，很少有研究者單獨使用淀粉 作為原料開發木材膠粘劑，大多數研究僅僅是在木材膠粘劑如脲醛樹脂、白乳膠和異氰酸 酯膠粘劑中添加一定量的淀粉，以改善脲醛樹脂、白乳膠和異氰酸酯膠粘劑的綜合性能， 雖取得了一定的效果，但并不顯著。國外目前的研究方向主要是提高其粘接強度和耐水性， 如加入聚乙烯醇、聚丙烯酸、三聚氰胺、尿素等進行改良。

蛋白質膠粘劑是以蛋白質作為主要原料的一種膠粘劑。按蛋白質原料的來源不同，可 分為動物性蛋白質膠粘劑(如血膠、干酪素膠、皮骨膠等)和植物性蛋白質膠粘劑(如豆粉膠、 豆蛋白膠等)兩類。蛋白質膠粘劑的性質，因所用的蛋白質原料的種類及蛋白質含量而異。 但總的來說，這類膠粘劑的優點是：原料是可再生資源，對環境沒有污染，調膠設備簡單， 調制和使用方便，干狀膠膠合強度較好，能滿足一般室內使用的人造板及膠合制品的要求。 這類膠的最大缺點是：大部分不耐水，不耐菌蟲腐蝕。若通過改性，并添加其他的助劑， 可以提升蛋白質粘合劑的膠合強度和耐水性能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題：提供一種環保，成本低，耐水性能優良，粘合力強的淀 粉基粘合劑的制備方法。