CN101463238A - 一种环保型胶粘剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保型胶粘剂的制备方法。其技术要点在于：在碱性触媒催化下将糖转化为醛，然后与酚类或胺类化合物反应得环保型胶粘剂，反应可以在常压下进行，也可以在高压下进行。本发明所制备的粘合剂绿色环保、粘度大，粘接强度高，可用于建筑业、木材加工业、纸制品、内墙涂料和层压制品；由于本发明所制备的胶粘剂不含甲醛，可在家庭装修和人造板材等密切和人生活相关领域中广泛应用，对环境和人体基本无害；本发明提供的胶粘剂的制备方法工艺简单，无“三废”排放，成本低廉。

Description

一种环保型胶粘剂的制备方法

技术领域

本发明涉及一种胶粘剂的制备方法，具体地说涉及一种环保型胶粘剂的制备方法，这种胶粘剂可用于建筑业、木材加工业、纸制品、内墙涂料和层压制品等。

背景技术

醛类树脂可作为热固性树脂的原料，其可由酚类或胺类化合物和醛类化合物反应制得。目前，醛类树脂粘合剂普遍含有游离甲醛，在使用过程中会释放到环境中，直接影响人体健康。为了保护环境，维护人体健康，绿色化成为胶粘剂的研究发展趋势。现有两种途径来降低游离甲醛释放量，一是加入甲醛捕捉剂或加入一些其它物质对酚醛或脲醛树脂胶粘剂进行改性，但由于光、氧、酶、热的作用将使酚醛或脲醛树脂胶粘剂降解释放出游离甲醛，此影响是长期的；二是对酚醛或脲醛树脂胶粘剂生产工艺进行优化。但这两者都不能从根本上解决问题。后来，又有人尝试用其它物质代替醛来进行酚醛或脲醛树脂的合成，比如淀粉，木糖，葡萄糖、乳糖等，但都是以酸性触媒为催化剂，发明人曾选用硫酸，盐酸，对甲苯磺酸等作为催化剂合成聚乙烯醇缩糖树脂粘合剂(CN，200310105859.0)。1985年美国专利(US，4524164)也报道了选用铵盐，金属离子，无机酸等作为催化剂合成部分聚合可熔性树脂。

发明内容

本发明的目的是提供一种对人体无毒、环境友好的环保型胶粘剂的制备方法，通过该方法制备得到的胶粘剂特别适用于建筑业、木材加工业、纸制品、内墙涂料和层压制品等。

本发明的实现过程如下：

一种环保型胶粘剂的制备方法，在碱性触媒催化下将糖转化为醛，然后与酚类或胺类化合物反应得环保型胶粘剂，反应在常压下进行，反应温度为70℃-110℃，优选95℃-105℃，反应时间为1h-18h，优选5h-8h；反应在高压下进行，反应温度为180℃-350℃，优选260℃-350℃，反应时间为0.5-30min优选3-10min。

用于本发明的糖可以是单糖，包括葡萄糖，果糖，阿拉伯糖，古罗糖，阿洛糖，甘露糖，艾杜糖，半乳糖，塔罗糖，赤藓糖；也可以是低聚糖，包括蔗糖，乳糖，麦芽糖和纤维二糖；还可以是多糖，包括淀粉，纤维素；甚至可以是单糖，低聚糖或多糖任意几种糖的混合物。优选为葡萄糖、蔗糖和果糖。

本发明的糖在碱性触媒存在下转变成5-羟甲基糠醛。

用于本发明的碱性触媒选自以下的一种或几种混合物：氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化钡，氢氧化锂，氢氧化钙，醋酸锌，氨水，氧化镁，碳酸钠，碳酸氢钠，磷酸钠等碱性化合物。

用于本发明的酚类化合物可以为一元酚，包括苯酚，烷基苯酚，芳烷基苯酚，可以是二元酚，包括对苯二酚，邻苯二酚，间苯二酚，可以是甲酚，包括邻甲酚，间甲酚，对甲酚，可以是多元酚，包括间苯三酚，邻苯三酚，还可以是双酚，包括双酚A，双酚S，双酚F，甚至可以是任意几种酚的混合物。

用于本发明的胺类化合物可以是尿素，缩二脲，三聚氰胺，双氰胺，胍，苯胺等，还可以是任意几种胺的混合物。

本发明制备的胶粘剂的使用范围包括：内墙涂料，粘贴壁纸，打底腻子，壁布，天然石材，木工板，三合板，五合板，纤维板，纸箱，纸制品，文件，可降解一次性餐具等。

本发明的优点是：①本发明所制备的粘合剂绿色环保、粘度大，粘接强度高；②由于本发明所制备的胶粘剂不含甲醛，可在家庭装修和人造板材等密切和人生活相关领域中广泛应用，对环境和人体基本无害；③本发明提供的胶粘剂的制备方法工艺简单，无“三废”排放，成本低廉。

具体实施方式

下面举几个实施例进一步理解本发明。

实施例1：

常压下，在250ml三颈瓶中加入70ml水，80g蔗糖，加热搅拌到蔗糖全部溶解，再加入9g对苯二酚，搅拌使其全部溶解，然后再加入2.1g醋酸锌，恒温搅拌使反应温度在85℃下，反应3h，即得产品。

实施例2：

常压下，在250ml三颈瓶中加入55ml水，100g葡萄糖，加热搅拌到葡萄糖全部溶解，再加入17g对甲酚，搅拌使其全部溶解，再加入15g氢氧化钡，恒温搅拌使反应温度在65℃下，反应9h，即得产品。

实施例3：

温度为300℃，向容器中加入50ml水，100g乳糖，加热搅拌到乳糖全部溶解，再加入14.7g间甲酚，搅拌使其全部溶解，再加入8g氢氧化钠，反应3min，即得产品。

实施例4：

常压下，在250ml三颈瓶中加入40ml水，50g果糖，加热搅拌到果糖全部溶解，再加入8g苯酚，搅拌使其全部溶解，再加入17g碳酸氢钠，恒温搅拌使反应温度在120℃，反应9h，即得产品。

实施例5：

常压下，在250ml三颈瓶中加入40ml水，120g混合糖(按质量比2:3:5混合的果糖、葡萄糖与木糖)，加热搅拌到糖全部溶解，再加入4.6g双酚A，搅拌使其全部溶解，再加入4g苯胺，恒温搅拌使反应温度在80℃，反应7h，即得产品。

实施例6：

常压下，在250ml三颈瓶中加入60ml水，90g蔗糖，加热搅拌溶解，再加入5g三聚氰胺，搅拌使其全部溶解，再加入11g氢氧化钠，恒温搅拌使反应温度在130℃，反应4h，即得产品。

实施例7：

常压下，在250ml三颈瓶中加入60ml水，20g淀粉，加热搅拌溶解，再加入8g苯酚，搅拌使其全部溶解，再加入10g氢氧化钠，恒温搅拌使反应温度在150℃，反应5h，即得产品。

实施例8：

常压下，在250ml三颈瓶中加入40ml水，90g麦芽糖，加热搅拌到麦芽糖全部溶解，再加入15g混合酚(按质量比5:5混合的间苯二酚和对甲酚)，搅拌使其全部溶解，恒温搅拌使反应温度在120℃，反应3h，即得产品。

实施例9：

向容器中加入40ml水，15g果糖，加入5g缩二脲，再加入10g碳酸钠，高压下，控制反应温度在300℃，反应7min，即得产品。

实施例10：

向容器中加入50ml水，20g葡萄糖，2g尿素，再加入3g醋酸锌，高压下，控制反应温度在240℃，反应20min，即得产品。

实施例11：

向容器中加入40ml水，70g蔗糖，4g邻苯二酚，高压下，控制反应温度在275℃，反应15min，即得产品。

Claims (10)

1、一种环保型胶粘剂的制备方法，其特征在于：在碱性触媒催化下将糖转化为醛，然后和酚类或胺类化合物反应得环保型胶粘剂。

2、根据权利要求1所述环保型胶粘剂的制备方法，其特征在于：反应在常压下进行，反应温度为70℃-110℃，反应时间为1h-18h。

3、根据权利要求1所述环保型胶粘剂的制备方法，其特征在于：反应在高压下进行，反应温度为180℃-350℃，反应时间为0.5-30min。

4、根据权利要求1至3任意之一所述环保型胶粘剂的制备方法，其特征在于：所述糖选自单糖、低聚糖或多糖。

5、根据权利要求4所述环保型胶粘剂的制备方法，其特征在于：所述糖选自葡萄糖、果糖、阿拉伯糖、古罗糖、阿洛糖、甘露糖、艾杜糖、半乳糖、塔罗糖、赤藓糖、赤糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖、纤维二糖、淀粉、纤维素。

6、根据权利要求5所述环保型胶粘剂的制备方法，其特征在于所述糖为葡萄糖、蔗糖或果糖。

7、根据权利要求1至3任意之一所述环保型胶粘剂的制备方法，其特征在于：所述碱性触媒选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氢氧化锂、氢氧化钙、醋酸锌、氨水、氧化镁、碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸钠碱性化合物。

8、根据权利要求1至3任意之一所述环保型胶粘剂的制备方法，其特征在于：所述酚类化合物为一元酚、二元酚、多元酚或双酚中的一种或几种。

9、根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述酚类化合物选自苯酚、烷基苯酚、芳烷基苯酚、邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、邻甲苯酚、间甲苯酚、对甲苯酚、间苯三酚、邻苯三酚、双酚A、双酚S、双酚F。

10、根据权利要求1至3任意之一所述的制备方法，其特征在于：所述胺类化合物选自尿素、缩二脲、三聚氰胺、双氰胺、胍、苯胺。