[發(fā)明專利]木薯淀粉基生物質(zhì)無醛木材膠粘劑的制備方法

無效

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• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN102559097A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設計）人: 龍云飛;黃尚繼
• 申請（專利權）人: 南寧加元化工有限責任公司
• 主分類號: C09J129/04
• 分類號: C09J129/04;C09J103/04;C09J125/14;C08F16/06;C08F8/06;C08B31/00
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務所有限責任公司 45104
• 代理人: 王素娥

技術領域

本發(fā)明涉及木材膠黏劑的技術領域，具體是木薯淀粉基生物質(zhì)無醛木材膠黏劑的制備方法。

背景技術

21世紀以來，膠粘劑顯示出其強大的生機與活力，對人們的生活至關重要，它不僅具有廣泛的實用性，而且創(chuàng)造出了可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。由于缺乏核心技術，我國所生產(chǎn)人造板的膠粘劑仍以“三醛膠”為主，揮發(fā)出有害氣體--甲醛，使得我國人造板在整體質(zhì)量上處于世界人造板產(chǎn)業(yè)“E2級”的“低端”水平。由于高性能、高品質(zhì)膠粘劑屬于高技術產(chǎn)品，雖然我國市場需求迫切，但其技術復雜，開發(fā)難度較大，全球高端膠粘劑一直被少數(shù)幾個發(fā)達國家寡頭壟斷。目前，歐美等發(fā)達國家開展“競爭前研發(fā)”的戰(zhàn)略行動，利用可再生資源制造膠粘劑，試圖盡快找到一種能替代“三醛膠”的無醛型木材膠粘劑，使人造板的環(huán)保標準達到“E0級”。因此，誰能盡快成功研發(fā)無醛膠，就能使其生產(chǎn)的人造板占領國際市場，成為強勢品牌。目前我國95％以上的人造板沒有使用此類膠粘劑，專家預計，未來十年“生物質(zhì)基木材膠粘劑”在中國會有突破性增長，成為極具亮點的朝陽行業(yè)，新型綠色無毒膠必將取代三醛膠。

我區(qū)有豐富的木材和木薯資源，速豐林后備資源居全國第一，木薯年產(chǎn)量為380萬噸，占全國的60％，但長期以來兩者均一直以初級產(chǎn)品供應市場，價值較低。因此，結合廣西的資源優(yōu)勢，以木薯淀粉為主要原料生產(chǎn)淀粉基生物質(zhì)無醛木材膠粘劑，使之成為生產(chǎn)無醛木材膠粘劑原料，從產(chǎn)品源頭上解決木薯和木材的產(chǎn)業(yè)化問題，這將給木薯和木材行業(yè)帶來一種新的思維方式和產(chǎn)品結構的變革。同時，還將促進一系列木材產(chǎn)業(yè)下游產(chǎn)品的開發(fā)，比如各種E0級無醛人造板產(chǎn)品等。因此，無醛膠及其板材將是木材膠粘劑和人造板材產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。目前，國內(nèi)還沒有淀粉基無醛膠及其板材產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的報道，研制推廣應用環(huán)保無醛膠是一件利國利民大好事，必將促進廣西具有資源優(yōu)勢的人造板材產(chǎn)業(yè)和木薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和壯大，可解決城鄉(xiāng)幾十萬人的勞動就業(yè)，促進我區(qū)國民經(jīng)濟與社會和諧發(fā)展，故本項目有著廣闊的應用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決生物膠耐水性差、膠合強度弱、淀粉膠固含量低等技術問題，提供一種以木薯淀粉為基料制備無醛木材膠黏劑的方法。

本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下。

木薯淀粉基生物質(zhì)無醛木材膠黏劑的制備方法是以木薯淀粉、聚乙烯醇為無醛木材膠黏劑的主要原料，然后分別對其進行改性，并合成制得木薯淀粉基生物質(zhì)無醛木材膠黏劑，具體操作步驟如下：

1.聚乙烯醇的改性

改性聚乙烯醇膠是由聚乙烯醇、水、氧化劑H₂O₂及催化劑FeSO₄·7H₂O混合反應制得，將質(zhì)量比為1∶4～1∶6的聚乙烯醇與水加入反應釜進行浸泡10～12h后，邊攪拌邊加熱使溫度恒定于90～96℃之間，溶解90min后，自然冷卻至60℃左右，然后加入質(zhì)量分數(shù)為聚乙烯醇質(zhì)量0.4％～0.6％的催化劑FeSO₄·7H₂O，再慢慢加入質(zhì)量分數(shù)為聚乙烯醇質(zhì)量3.5％～4.5％的純H₂O₂，保持溫度在58～65℃之間進行反應，反應結束后自然冷卻到室溫，制得改性的聚乙烯醇膠。

2.木薯淀粉的改性

木薯淀粉改性是由木薯淀粉、交聯(lián)劑乙二醛及催化劑FeSO₄·7H₂O混合反應制取，將木薯淀粉和質(zhì)量濃度為40％的乙二醛溶液按木薯淀粉的重量∶質(zhì)量濃度40％乙二醛溶液的體積＝100∶30混合，并加入質(zhì)量分數(shù)為木薯淀粉質(zhì)量3％的FeSO₄·7H₂O，在1000r·min^-1的速度下攪拌30min后，將其置于微波爐中加熱反應，微波功率設定為500W，反應溫度為60～70℃，反應時間為45min。

3.木薯淀粉基生物質(zhì)無醛膠粘劑的合成

木薯淀粉基生物質(zhì)無醛膠粘劑由改性聚乙烯醇膠、改性木薯淀粉、苯丙乳液以及引發(fā)劑過硫酸銨混合反應制得，先將占總物料質(zhì)量68～72％的改性聚乙烯醇膠和總物料質(zhì)量8～10％的苯丙乳液均勻混合，再逐步分批加入所占總物料質(zhì)量19～22％的改性木薯淀粉和占改性木薯淀粉質(zhì)量1～2％的過硫酸銨，攪拌均勻即得到木薯淀粉基生物質(zhì)無醛膠粘劑。

木薯淀粉基生物質(zhì)無醛木材膠黏劑的制備方法是以木薯淀粉、聚乙烯醇為無醛木材膠黏劑的主要原料，然后分別對其進行改性，并合成制得木薯淀粉基生物質(zhì)無醛木材膠黏劑，具體操作步驟如下：