[發明專利]一種耐水性生物基膠黏劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201811071602.0
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN109181612B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 夏南南;吳芹;邵威龍;孔凡功
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: C09J175/04
• 分類號: C09J175/04;C09J167/00;C09J11/06;C09J11/08
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

本發明提供一種耐水性生物基膠黏劑及制備方法，屬于高分子材料技術領域。該耐水性生物基膠黏劑的主要成分按重量份包括淀粉30~100份、木素磺酸鹽6~9份、茶多酚1~4份、引發劑0.5~2份，異氰酸酯20~40份、超支化聚酯1~10份。該耐水性生物基膠黏劑以天然生物質淀粉為主劑，木素磺酸鹽和茶多酚作為添加劑，異氰酸酯作為交聯劑，超支化聚酯作為耐水增強劑，制備出的生物基膠黏劑不含甲醛，而且具有較高黏附性，熱穩定性及耐水性。

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，具體涉及一種耐水性生物基膠黏劑及其制備方法。

背景技術

膠黏劑是人類生產和生活中不可或缺的一種黏結材料，種類繁多，按其化學性質分類，可分為無機膠黏劑和有機膠黏劑兩大類，無機膠黏劑主要由無機化合物組成，存在耐酸堿性差、耐水性差、脆性大、不耐沖擊、拆卸困難、不易調節其分子結構和改變其性能的缺點，限制了其應用范圍。而有機膠黏劑，尤其是合成有機類膠黏劑雖然也具有諸多缺點，但與無機膠黏劑和天然膠黏劑相比，因其在制備過程中可以自由設計分子結構，引入特征功能基團，因此不僅可以提高黏結強度，還可以賦予膠黏劑其他功能，如防腐和抗老化等。

針對以上有機合成膠黏劑的特點，調查分析發現，目前，合成類有機膠黏劑主要側重于有機高分子膠黏劑，主要應用在人造板等各種建筑用材等方面的黏結，然而，這些膠黏劑多屬各種酚醛樹脂，由于酚醛樹脂膠黏劑反應之間存在動態平衡，使有害合成單體（如甲醛）在空氣中釋放，增加環境污染，危害人類健康等，導致其在應用方面存在很大缺陷，因此制備無甲醛污染的綠色膠黏劑成為近年來研究的熱點。隨著公眾對家居生活環保意識的不斷增強以及人造板材環保等級要求的不斷提升，定制家居產業和零甲醛添加地板快速發展，將帶動生物基綠色環保膠黏劑的消費量快速增長。另外，在潮濕地區，特別是地下或者水環境中，提高膠黏劑的耐水性能也是一項極大的挑戰。

因此，將天然生物質資源作為原料，通過各種合成途徑，制備一系列可滿足綠色要求的膠黏劑，成為解決這一問題的基本出發點。經考察，純植物蛋白膠黏劑價格便宜，原料來源豐富，加工制作簡單，但黏結強度較低，適用期短，固含量低，耐生物腐蝕性差，特別是耐水性差，因此，越來越多的研究者在自己的發明創造中將植物蛋白作為基質材料，采用與其它生物質資源復合的方式，解決純植物蛋白直接作為膠黏劑的缺陷，如將木質素與植物蛋白結合，制備生物基復合膠黏劑，用以提高大豆蛋白膠黏劑的強度、耐水性和耐生物腐蝕性。將單寧酸與植物蛋白結合，用以提高植物蛋白膠黏劑的黏接性和抗氧化性，將木質素與聚乙烯亞胺復合，用以提高膠黏劑的黏接強度等。雖然以上研究發明已在生物基膠黏劑領域取得一席之地，但由于木素中羥基數量有限，一般需要將木素進行羥基化改性后再進行使用，這樣無疑中就導致生產工藝復雜化，并增加生產成本，而單寧酸由于分子量大，黏度高，用量過高時，可影響膠黏劑在木材表面的潤濕和擴散，從而影響膠黏強度。另外，單獨使用木素和單寧酸作為基質材料或添加物，對膠黏劑耐水性的提高并沒有明顯改善。

中國專利（申請號201710703276.X）公開了一種生物質膠黏劑及其制備方法，用此方法制備出的膠黏劑具有較高的粘性和熱穩定性，但其耐水性不好，在潮濕地區，特別是地下或者水環境中限制了它的應用，因此，提高生物質膠黏劑的耐水性能也是一項極大的挑戰。

發明內容

本發明提供了一種耐水性生物基膠黏劑及其制備方法，解決了現有技術生產的生物基膠黏劑耐水性差的缺點。

本發明提供了一種耐水性生物基膠黏劑，其原料按重量份包括：淀粉30~100份、木素磺酸鹽6~9份、茶多酚1~4份、引發劑0.5~2份，異氰酸酯20~40份、超支化聚酯1~10份。

優選地，所述淀粉為大豆淀粉、玉米淀粉、小麥淀粉、馬鈴薯淀粉、甘薯淀粉、木薯淀粉中的一種或多種混合物。

優選地，所述木素磺酸鹽為愈創木酚基型木素磺酸鹽、紫丁香基型木素磺酸鹽、對羥基酚基型木素磺酸鹽中的一種或多種混合物。