[發明專利]一種木制品用高性能無醛膠黏劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201410535933.0
• 申請日: 2014-10-13
• 公開（公告）號: CN104312443A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 黃瓊濤;劉壯青;吳義強;張新荔;李新功
• 申請（專利權）人: 廣東省宜華木業股份有限公司;中南林業科技大學
• 主分類號: C09J1/02
• 分類號: C09J1/02;C09J11/08;C09J11/04;C09J11/06
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 楊斌

技術領域

本發明涉及木材膠黏劑領域，具體為一種木制品用高性能無醛膠黏劑及其制備方法。?

背景技術

我國是木制品生產大國，2013年度全國木質家具產量236463490件，全年生產總值超過6600億元，占國內生產總值的1.27%，其生產過程及所使用的人造板生產均需使用膠黏劑；木地板總產量突破5億平方米，其中純實木地板僅占10%，其余90%均依靠人造板（主要是高密度纖維板和多層復合板）作為基材膠合而成，膠黏劑性能的優劣對木制品的性能起著決定性的作用。

木家具和木地板均用于室內，不僅要求其具有美觀、牢固、不變形的性能特點，而且要求其具有更低的甲醛釋放量，以營造更為舒適健康的人居環境。眾所周知，木制品的甲醛限量釋放主要依靠所使用的膠黏劑的環保性能來保證，而其物理力學性能也與膠黏劑有相當大的關系。目前，常用的木制品膠黏劑有3類：醛類膠（UF、MF）、聚醋酸乙烯酯樹脂（PVAc）、聚異氰酸酯膠（EPI）。這3類膠中，醛類膠的價格低，游離甲醛含量高，環保性差；?PVAc膠價格適中，環保性較好，但耐水性差；EPI膠價格最高，粘接性能最好，但其必須與毒性固化劑混合使用，導致環保性不夠。而且這些膠黏劑對不同木質材料并不具有普適性。為了滿足社會發展和人們對環保裝飾材料和家居用品的強大需求，木制品膠黏劑的發展也必須向著環保、高性能、低成本、多樹種、多工藝適應性的方向發展。?

發明內容

本發明所解決的技術問題是在于提供一種木制品用高性能無醛膠黏劑，以解決上述背景技術中的缺點。

本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種木制品用高性能無醛膠黏劑，其原料包括以下重量份的組分：

水玻璃：60-80份；

鹽酸多巴胺：5-15份；

硫酸銅：1-2份；

緩沖液：50-150份；

可再分散乳膠粉：5-10份；

磷酸硅鋁：10-20份；

焦寶石粉：10-30份。

一種木制品用高性能無醛膠黏劑的制備方法，包括以下步驟：

1）向60-80份水玻璃中加入50-150份緩沖溶液，接著將5-15份鹽酸多巴胺和1-2份硫酸銅溶解在上述溶液中，在有氧條件下以200r/min轉速低速攪拌5-20h，得到具有黏附性的聚多巴胺-水玻璃混合膠液；

2）在步驟1）制備的混合膠液中加入5-10份可再分散乳膠粉和10-20份磷酸硅鋁，充分攪拌均勻。最后根據膠黏劑的黏度情況，添加10-30份焦寶石粉，攪拌均勻即可。

在本發明中，所述水玻璃可以是模數為2.6-3.5的鈉水玻璃、模數為2.6-3.5的鉀水玻璃、模數為2.6-3.5的鋰水玻璃的一種或幾種的組合；

在本發明中，所述緩沖液可以是濃度為10mmol/L的三羥甲基氨基甲烷溶液、濃度為10mmol/L的三羥甲基氨基甲烷-鹽酸混合溶液、濃度為10mmol/L的鹽酸溶液的任意一種；

在本發明中，所述可再分散乳膠粉可以是醋酸乙烯酯與乙烯共聚膠粉、乙烯與氯乙烯及月硅酸乙烯酯三元共聚膠粉、醋酸乙烯酯與乙烯及高級脂肪酸乙烯酯三元共聚膠粉、醋酸乙烯酯與高級脂肪酸乙烯酯共聚膠粉、丙烯酸酯與苯乙烯共聚膠粉、醋酸乙烯酯與丙烯酸酯及高級脂肪酸乙烯酯三元共聚膠粉、醋酸乙烯酯均聚膠粉、苯乙烯與丁二烯共聚膠粉中的至少一種。

本發明的技術原理在于利用了一種仿貽貝黏附蛋白高分子（聚多巴胺）來增強水玻璃膠對木材的粘接性，聚多巴胺具有黏附速度快、耐腐蝕、粘接強度高、無毒的特點。在由水玻璃和緩沖液組成的膠液中，多巴胺分子中的兒茶酚基團很容易被氧化，生成具有鄰苯二醌結構的多巴胺醌中間體，多巴胺與多巴胺醌進一步發生反歧化反應，產生半醌自由基，兩個半醌自由基經過偶合交聯就可在基體材料表面形成交聯復合層，同時水玻璃膠黏劑在磷酸硅鋁固化劑作用下，可快速固化，進而使聚多巴胺-水玻璃膠能在木質材料表面形成牢固的粘接。可再分散乳膠粉提供給水玻璃膠黏劑一定的柔韌性，焦寶石粉賦予膠黏劑以阻燃耐火性能。

有益效果：本發明所用主要組分水玻璃、鹽酸多巴胺、可再分散乳膠粉、焦寶石粉等均來源豐富、性能優良、無毒無害，保證了膠黏劑的高性能和無醛無毒。本發明制得的高性能無醛木制品膠黏劑可適用于粘接不同的木質樹種和木質原材料（木粉、木纖維、木單板、竹纖維、竹粉、竹片、以及非木質農作物秸稈粉末等），可完全替代常用的脲醛膠、乳白膠、異氰酸酯膠等膠黏劑，而且制備工藝簡便，適合于工業化推廣和生產應用。?

具體實施方式