[發(fā)明專利]一種通過乳液聚合制備木材用淀粉膠粘劑的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210033855.5
• 申請日: 2012-02-16
• 公開（公告）號: CN102585741A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顧正彪;李兆豐;程力;洪雁;王健
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學
• 主分類號: C09J151/02
• 分類號: C09J151/02;C09J129/04;C08F251/00;C08F2/24;C08B30/12
• 代理公司: 北京匯信合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11335
• 代理人: 王秀麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通過乳液聚合制備木材用淀粉膠粘劑的方法，屬于膠粘劑制造方法技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)背景

淀粉是自然界中含量非常豐富的有機化合物，具有來源廣泛、價格低廉、可完全降解、可再生以及無污染等優(yōu)點。淀粉經(jīng)酸解、氧化、接枝共聚改性后可以制備出性能比較優(yōu)良的木材用淀粉膠黏劑，然而，目前所采用的傳統(tǒng)的懸浮聚合生產(chǎn)工藝常出現(xiàn)液滴聚集，生成的聚合物易粘接形成較大的顆粒，同時，聚合產(chǎn)物顆粒會包藏少量單體，不易徹底清除，這些嚴重影響了淀粉膠黏劑的使用性能。乳液聚合表面上與懸浮聚合相似，但由于有乳化劑的參與，使得聚合反應(yīng)發(fā)生在乳化劑形成的無數(shù)細小的膠束中，從而使反應(yīng)體系具有粘度低、流動性好、表面張力低、易于傳熱、控制容易、反應(yīng)速度快、形成的聚合物分子量高且分布均勻等優(yōu)點，此法生產(chǎn)的木材用淀粉膠黏劑具有細膩、穩(wěn)定等優(yōu)點，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要是為了解決現(xiàn)有木材用淀粉膠黏劑懸浮聚合生產(chǎn)工藝中所存在的易粘結(jié)成塊、反應(yīng)速度較慢、產(chǎn)品穩(wěn)定性較差等問題，而提供的一種通過乳液聚合工藝制備木材用淀粉膠黏劑的方法。這種通過乳液聚合制備的木材用淀粉膠黏劑具有乳液細膩、粘結(jié)性強、流動性好、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，優(yōu)于通過傳統(tǒng)懸浮聚合制備的木材用淀粉膠黏劑。

本發(fā)明的技術(shù)方案在于以淀粉為主要原料，對其進行酸解預處理后，在反應(yīng)體系中加入引發(fā)劑和乳化劑，再滴加單體進行乳液接枝共聚反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后將乳液加熱糊化，并按一定的順序添加改性劑、稀釋劑、增塑劑、消泡劑等助劑，最終得到一種性能優(yōu)良的乳液型木材用淀粉膠粘劑。

本發(fā)明中的淀粉主要是采用玉米淀粉、蠟質(zhì)玉米淀粉、木薯淀粉、小麥淀粉或馬鈴薯淀粉中的任一種或者組合。

本發(fā)明中淀粉酸解所用的酸是指鹽酸、硫酸、硝酸等。

本發(fā)明中接枝單體是指醋酸乙烯酯、丙烯酰胺、丙烯酸或丙烯酸丁酯中的任一種或者組合。

本發(fā)明中所用引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鉀等。

本發(fā)明中所用乳化劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、OP-10、磷酸酯乳化劑中任一種或其組合。

本發(fā)明中所用改性劑是指聚乙烯醇等；稀釋劑是指尿素等；增塑劑是指甘油、鄰苯二甲酸酯類等；消泡劑是指磷酸三丁酯、辛醇等。

本發(fā)明制備乳液型木材用淀粉膠粘劑的基本配方以質(zhì)量計為：

干淀粉??????100

水??????????200-400

酸??????????0.5-5

接枝單體????20-100

引發(fā)劑??????0.2-3

乳化劑??????1-3

改性劑??????5-20

稀釋劑??????5-50

增塑劑??????5-10

消泡劑??????1-5。

本發(fā)明乳液型木材用淀粉膠粘劑的制備工藝為：

將淀粉與酸溶液配成以淀粉干基計25～40％的淀粉乳，在60-70℃酸解0.5～2h，調(diào)節(jié)pH至3.5-5.0，加入乳化劑和40-80％的引發(fā)劑，緩慢滴加接枝單體，反應(yīng)1-2小時后，加入剩余引發(fā)劑，繼續(xù)反應(yīng)1-2h，中和至中性，在該溶液中加入改性劑聚乙烯醇，升溫至80～90℃后，保溫0.5-1h，降溫至50℃，加入增塑劑、消泡劑和稀釋劑，攪拌均勻后繼續(xù)降溫，在30℃出料，包裝即得成品的乳液型木材用淀粉膠粘劑。

本發(fā)明制備的乳液型木材用淀粉膠粘劑，其各項性能指標均達到了白乳膠行業(yè)標準HG/T2727-95的要求，能較好地應(yīng)用于木材粘結(jié)，其粘接的木材制品無有毒有害氣體釋放。同現(xiàn)有的采用懸浮聚合所制備的木材用淀粉膠粘劑相比，外觀、粘接強度、穩(wěn)定性均得到了明顯改善，綜合性能達到甚至優(yōu)于目前市售優(yōu)質(zhì)白乳膠的水平。

具體實施方式

下面結(jié)合實施方式對本發(fā)明作進一步說明，應(yīng)理解的是，這些實施例儀用于例證的目的，決不限制本發(fā)明的保護范圍。

實施例1

配方(以質(zhì)量計)：

玉米淀粉????100

水??????????300

過硫酸銨????0.8

鹽酸????????????????????3.5

醋酸乙烯酯??????????????80

十六烷基三甲基溴化銨????2

聚乙烯醇????????????????6

尿素????????????????????15

甘油????????????????????5