[發明專利]一種木材膠接用耐水性淀粉膠黏劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201310021237.3
• 申請日: 2013-01-21
• 公開（公告）號: CN103013379A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 張強
• 申請（專利權）人: 黑龍江佰嘉生物質材料有限公司
• 主分類號: C09J103/02
• 分類號: C09J103/02;C09J109/08;C09J131/04;C09J133/04;C09J11/04;C09J11/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 韓末洙

技術領域

本發明涉及一種淀粉膠黏劑產品及其制備方法。

背景技術

2011年我國人造板行業累計產量達到2.35億立方米，產量占世界的50%以上，中國已成為世界人造板生產、消費和進出口貿易的第一大國。然而，我國人造板制造所使用的膠黏劑主要仍以甲醛系合成樹脂為主，其中脲醛樹脂就占據膠黏劑總量的80%以上。但脲醛樹脂存在耐水性差、有毒的游離甲醛釋放的不足，從而導致我國人造板產業存在產品質量不高、品種單一、游離甲醛釋放較高等問題，使之在國際市場上的競爭力不強。同時，合成樹脂膠黏劑的制備原料是以不可再生的石油、煤炭等化石資源為原料，在貯量有限的石油資源日益消耗的形勢下，開發和利用資源豐富、可再生的生物質資源，制備環境友好的生物質基膠黏劑研究一直備受國內外學者、工業界和政府的關注。

淀粉是綠色植物通過光合作用和復雜的生物化學反應，將二氧化碳和水轉化成含葡萄糖基的多聚糖，在自然界中的產量僅次于纖維素。與石油化工原料相比，淀粉具有價廉、可再生、可生物降解、污染小等特點，符合環境保護和可持續發展戰略，為此，淀粉這一豐富生物質原料的高效高附加值利用備受關注。

淀粉膠黏劑被廣泛用于紙張的膠接。但由于固含量低、固化慢、膠合強度低、耐水性差等不足，使得淀粉膠黏劑無法用做木材膠黏劑。為此，專利號為ZL201010568522.3關于“一種淀粉基木材膠黏劑及其制備方法和應用”的發明專利中，公開了采用醋酸乙烯酯和丙烯酸丁酯對淀粉進行接枝改性，并輔以乳化劑、增塑劑、尿素、聚乙烯醇等多種助劑，制備得到一種貯存性好、膠接強度高的淀粉膠黏劑，但是該膠黏劑的耐水性仍不是很理想，而且配方組分復雜；專利號為ZL200710056210.2關于“淀粉基水性高分子異氰酸酯木材膠黏劑及其制備方法”的發明專利中，采用未封閉的聚合異氰酸酯對淀粉乳液進行復合，得到一種耐煮沸（I類）的耐水性淀粉膠黏劑，但由于高活性的聚合異氰酸酯未經封閉處理或者其它處理，使得聚合異氰酸酯與淀粉乳液復合后的膠黏劑產品適用期很短，僅為35-75min左右（見其表5所示）。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有淀粉膠黏劑耐水性較差和淀粉膠液與多異氰酸酯混合后適用期短的問題，而提供一種木材膠接用耐水性淀粉膠黏劑及其制備方法。

本發明木材膠接用耐水性淀粉膠黏劑是按重量份數由1～3份納米蒙脫土、150份水、80～150份水溶性淀粉、150～300份保護乳液和40～90份多亞甲基多苯基多異氰酸酯制成；其中保護乳液為水性高分子乳液。

本發明木材膠接用耐水性淀粉膠黏劑的制備方法是按下列步驟實現：

一、按重量份數分別稱取1~3份納米蒙脫土、150份水、80~150份水溶性淀粉、150~300份保護乳液和40~90份多亞甲基多苯基多異氰酸酯，作為原料；

二、在攪拌情況下，將納米蒙脫土分散于150份水中，形成懸浮液；

三、保持攪拌向步驟二得到的懸浮液中加入水溶性淀粉，然后將體系的溫度升到90~95℃，保持1～4h后冷卻到室溫，得到改性淀粉溶液；

四、將保護乳液加到步驟三的改性淀粉溶液中，攪拌均勻，得到納米插層改性的淀粉溶液；

五、將多亞甲基多苯基多異氰酸酯加入到步驟四得到的納米插層改性的淀粉溶液中，攪拌均勻，得到木材膠接用耐水性淀粉膠黏劑；

其中步驟一所述的保護乳液為水性高分子乳液。

本發明木材膠接用耐水性淀粉膠黏劑是以水溶性淀粉為主要原料，采用納米蒙脫土和多異氰酸酯對水溶性淀粉進行復合改性，并通過保護乳液的加入防止納米插層的蒙脫土從淀粉溶液中沉積，進而形成穩定的改性膠液，制備出無甲醛釋放的木材膠接用的淀粉膠黏劑。

本發明的木材膠接用耐水性淀粉膠黏劑的適用期長，當納米插層改性的淀粉溶液與活潑的多異氰酸酯混合后適用期高于6.5h。其耐水性達到日本JIS?K6806-2003標準所要求的結構材用膠黏劑，顯示出良好的耐水性能。本發明主要應用于木材膠接用膠黏劑。

具體實施方式

具體實施方式一：本實施方式木材膠接用耐水性淀粉膠黏劑是按重量份數由1～3份納米蒙脫土、150份水、80～150份水溶性淀粉、150～300份保護乳液和40～90份多亞甲基多苯基多異氰酸酯制成；其中保護乳液為水性高分子乳液。

具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一不同的是木材膠接用耐水性淀粉膠黏劑是按重量份數由1～3份納米蒙脫土、150份水、90～120份水溶性淀粉、180～240份保護乳液和41～70份多亞甲基多苯基多異氰酸酯制成。