[發明專利]一種醋酸乙烯酯-大豆蛋白共聚乳液木材膠粘劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201510318867.6
• 申請日: 2015-06-11
• 公開（公告）號: CN104974695A
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發明（設計）人: 李金新
• 申請（專利權）人: 李金新
• 主分類號: C09J151/00
• 分類號: C09J151/00;C09J11/06;C08F289/00;C08F218/08;C08F220/14;C08F2/26;C08F2/30
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 陳科恒

技術領域

本發明涉及高分子化學領域，尤其是一種醋酸乙烯酯-大豆蛋白共聚乳液木材膠粘劑及其制備方法。

背景技術

在目前使用的木材膠粘劑中，許多為溶劑類的三醛膠---脲醛樹脂(UF),酚醛樹脂(PF)和三聚氰胺甲醛樹脂(VIF)，這“三醛膠”除耐水性差、儲存期短外，在生產和使用的過程中釋放出大量的甲醛，對環境污染造成很大的影響，人類長期接觸還會造成患呼吸道疾病、惡性腫瘤、白血病等疾病的危險。隨著環保和節能等理念的提出，對木材工業用膠也提出了更高的要求，這就要求減少甲醛單體和用量，使膠粘劑中游離醛含量達到最低標準，或尋求合適的原料和配方來取代“三醛”膠，徹底解決游離醛釋放帶來的環境問題。

天然膠粘劑原料來源廣泛，成本低，使用方便，無毒環保，隨著石油能源緊張和膠粘劑理論研究的深入，更重要的是人們環保意識的增強，天然膠粘劑又重新受到重視，以期充分發揮其天然環保和可再生的優勢。天然高分子膠的原料中，大豆蛋白是一種來源豐富，可再生，可降解以及低成本的資源。因此，采用大豆蛋白作為原料生產木材膠粘劑將成為了一種必然的發展趨勢。但現有大豆蛋白膠粘劑普遍膠接強度低，儲藏穩定性差，阻礙了大豆蛋白膠粘劑在木材工業中的推廣和應用。

發明內容

本發明的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種膠接強度高、耐水性好的醋酸乙烯酯-大豆蛋白共聚乳液木材膠粘劑及其制備方法。

本發明的醋酸乙烯酯-大豆蛋白共聚乳液木材膠粘劑，其組分及重量配比為：

大豆蛋白??100g

醋酸乙烯??80～120g

甲基丙烯酸甲酯??12～15g

聚乙烯醇??3～8g

過硫酸銨??1～2g

亞硫酸鈉??1～2g

十二烷基硫酸鈉??0.5～1g

壬基酚聚氧乙烯醚??0.5～1g

尿素??10～20g

碳酸氫鈉??0.3～0.6g

氫氧化鈉??0.1～0.5g

鄰苯二甲酸二丁酯??2～3g

本發明還提供醋酸乙烯酯-大豆蛋白共聚乳液木材膠粘劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)向3～8g聚乙烯醇加入30～40g去離子水，啟動攪拌器，升溫至90℃攪拌30min，充分混合溶解后降溫至60℃；

(2)將1～2g過硫酸銨用20～25g去離子水溶解得引發劑溶液；

(3)將10～20g尿素用水溶解配制成10％的尿素溶液，將100g大豆蛋白溶解于尿素溶液中，用40％NaOH溶液調至pH＝8.5，于60℃攪拌30min，加入1～2g亞硫酸鈉繼續攪拌1h，充分展開大豆蛋白分子并打開二硫鍵，得變性大豆蛋白液；

(4)將PVA溶液和變性大豆蛋白液混勻并保持溫度在60℃-65℃，加入0.5～1g十二烷基硫酸鈉和0.5～1g壬基酚聚氧乙烯醚組成的復合乳化劑，溶解后升溫至70℃，開始滴加由80～120g醋酸乙烯酯和12～15g甲基丙烯酸甲酯組成的混合單體以及90％的引發劑溶液，于75℃恒溫滴加3h；

(5)加入剩余10％的引發劑溶液,然后于80℃保溫0.5h,升溫至90℃再反應1h，然后降溫至60℃,加入碳酸氫鈉調節pH值為6～7,攪拌0.5h后降溫至50℃,加入增塑劑鄰苯二甲酸二丁酯2～3g攪拌均勻出料。

本發明加入聚乙烯醇可以提高膠粘劑的初粘性并起到保護膠體的作用；加入稀釋劑尿素打開蛋白結構中的二硫鍵是保證接枝反應充分進行的條件，用尿素改性后還能增加乳液的剪切強度；加入鄰苯二甲酸二丁酯為增塑劑。

本發明在聚合反應前添加乳化劑，使乳液通過膠束成核而聚合，乳化劑分散較好，幾乎能覆蓋所有乳膠粒子，使聚合反應更好的進行。此外，乳化劑還可提高單體的轉化率，從而提高了膠粘劑的粘結強度。

本發明在醋酸乙烯酯與大豆蛋白接枝共聚時,加入少量接枝活性較高的單體MMA,對提高接枝率有利。同時甲基丙烯酸甲酯與醋酸乙烯酯的共聚可以改善膠膜的柔韌性,提高乳膠的凍融穩定性和耐水性能。

由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：