CN103289595A

CN103289595A - 改性快干耐水型淀粉胶黏剂

Info

Publication number: CN103289595A
Application number: CN2013102172968A
Authority: CN
Inventors: 伍淑华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-06-04
Filing date: 2013-06-04
Publication date: 2013-09-11

Abstract

本发明公开了一种改性快干耐水型淀粉胶黏剂，采用冷制法制备了氧化淀粉胶黏剂，经过对氧化剂、填料的选择和配方优化，以及加入三聚氰胺甲醛树脂改性后，胶黏剂的黏度适宜，流动性能好，生产周期缩短，干燥速度较快，贮藏时间较长，制作成本较低；用其生产的纸板具有黏合强度、边压强度较高，胶黏抗水性较强等特点，大大提高了纸板的综合性能，解决了实际生产中的一些问题。

Description

改性快干耐水型淀粉胶黏剂

技术领域

本发明涉及一种胶黏剂，特别涉及一种以淀粉为主要原料的快干耐水性淀粉基胶黏剂。

背景技术

近年来，随着环保法规的出台以及人们健康意识的增强，国家对缩醛类胶黏剂中游离甲醛挥发量的限制越来越严格。目前，木材加工领域普遍使用的“三醛胶”（即脲醛树脂、酚醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂）在生产和使用的过程中释放出大量的甲醛，导致环境污染并危害公众健康。因此。开发无毒环保型木材胶黏剂将是今后的研究重点。

淀粉类胶黏剂作为环境友好型天然胶黏剂已经越来越受到广大学者的关注。由于淀粉具有天然的大分子、活性的官能团以及能适应环保要求的突出特性，人们再次把目光转移到淀粉胶黏剂上，这主要有三个原因：首先，淀粉本身具有作为胶黏剂的潜力。淀粉及其衍生物具有良好的粘接性和成膜性,是优良的天然资源胶黏剂；其次，淀粉是一类来源广泛、价格优廉、对环境友好的的天然高分子材料，具有无毒、无异味、无污染的特点；再次，在强调可持续发展战略的今天，随着石油资源的日益减少，以石油为原料的化工产品必将被可再生的天然高分子物质所代替。“三醛胶”等木材胶黏剂是由不可再生资源石油的单体所合成，因而促使国内外研究学者竞相寻求“三醛胶”的替代品，在诸多木材胶黏剂的开发项目中，淀粉基胶黏剂成为最具开发潜力的天然胶黏剂之一。

质量好的淀粉胶黏剂，外观为无沉淀、不分层、均匀的液体，有适当的黏度，稳定性好，贮存期长，调胶后活性期能满足工艺要求，胶合强度高。以上淀粉类胶黏剂的性能表现也并不是单一的，通常都是彼此紧密联系的，在改善某一性能的同时其他性能也会改善。因此，综合考虑以上各个因素，在对木材粘接的物理力学性能影响不是很显著的同时，可有目的的针对某些性能进行改善。其中，最亟需改善的性能有：改善胶合强度和耐水性、改善贮存稳定性、改善流动性。此外，淀粉胶黏剂的一个显著弱点是自然干燥速度慢，改进其性能的一个重要措施是加入一些无机填料如钠型改性的膨润土、高岭土等催干剂，加速胶的成膜速度，缩短干燥时间；润滑剂为碘化蓖麻油、碘化醇和肥皂等，能在不同气候条件下保持胶膜的柔软性，但只能少量使用，因为有降低黏合力的不利影响；加入交联剂如硼砂等，通过交联反应可提高淀粉胶的粘接强度、耐水性和防腐性能；加入防腐剂如苯酚等物质可提高淀粉胶的抗霉防腐性能，延长贮存期和防止胶制品的霉变。

发明内容

本发明的目的是针对现有淀粉胶黏剂，提供一种具有干燥时间短、抗税性能优异的淀粉胶黏剂。

为了实现以上发明目的，本发明采用以下技术方案：一种改性快干耐水型淀粉胶黏剂，包括以下质量份数的组分：淀粉100份；去离子水500～800份；过硫酸氢钠0.1～0.5份；氢氧化钠5～8份；硼砂1～3份；复合填料5～10份；三聚氰胺甲醛树脂3～8份。

所述淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、大米淀粉、甘薯淀粉或马铃薯淀粉。

所述复合填料为聚乙烯醇和脲醛树脂的混合物，聚乙烯醇和脲醛树脂的质量比为1～1.5：1。

选用过硫酸氢钾为淀粉改性的氧化剂，不仅弥补了常用氧化剂的不足之处，并且缩短了胶黏剂的生产周期。复合填料的加入，增加了胶黏剂的固体物质含量，不仅提高了胶黏剂的稳定性，而且提高了胶黏剂的黏结力和干燥速度，减小了胶黏剂对纸板的腐蚀性，也减少了制胶成本。采用三聚氰胺甲醛树脂改性淀粉胶，解决了长期以来瓦楞纸板易返潮和胶黏抗水性差的问题，使抗水时间有很大程度的提高。

本发明的主要优点和有益效果是：采用冷制法制备了氧化淀粉胶黏剂，经过对氧化剂、填料的选择和配方优化，以及加入三聚氰胺甲醛树脂改性后，胶黏剂的黏度适宜，流动性能好，生产周期缩短，干燥速度较快，贮藏时间较长，制作成本较低；用其生产的纸板具有黏合强度、边压强度较高，胶黏抗水性较强等特点，大大提高了纸板的综合性能，解决了实际生产中的一些问题。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一：

按以下质量份数准备原料：甘薯淀粉100份；去离子水500份；过硫酸氢钠0.5份；氢氧化钠6份；硼砂2份；聚乙烯醇3份，脲醛树脂3份；三聚氰胺甲醛树脂4份；

再去离子水中加入甘薯淀粉，搅拌均匀，加入过硫酸氢胺，搅拌30min，加入氢氧化钠，搅拌30min；

将混合填料和硼砂混合均匀，缓慢加入淀粉溶液中，搅拌均匀，加入三聚氰胺甲醛树脂，搅拌至所需的粘度，即得改性快干耐水型淀粉胶黏剂。

实施例二：

按以下质量份数准备原料：大米淀粉100份；去离子水600份；过硫酸氢钠0.4份；氢氧化钠7份；硼砂3份；聚乙烯醇3份，脲醛树脂3份；三聚氰胺甲醛树脂5份；

再去离子水中加入大米淀粉，搅拌均匀，加入过硫酸氢胺，搅拌30min，加入氢氧化钠，搅拌30min；

实施例三：

按以下质量份数准备原料：马铃薯淀粉100份；去离子水700份；过硫酸氢钠0.3份；氢氧化钠5份；硼砂2份；聚乙烯醇4份，脲醛树脂4份；三聚氰胺甲醛树脂3份；

再去离子水中加入马铃薯淀粉，搅拌均匀，加入过硫酸氢胺，搅拌30min，加入氢氧化钠，搅拌30min；

实施例四：

按以下质量份数准备原料：玉米淀粉100份；去离子水800份；过硫酸氢钠0.2份；氢氧化钠8份；硼砂3份；聚乙烯醇3份，脲醛树脂2份；三聚氰胺甲醛树脂8份；

再去离子水中加入玉米淀粉，搅拌均匀，加入过硫酸氢胺，搅拌30min，加入氢氧化钠，搅拌30min；

实施例五：

按以下质量份数准备原料：小麦淀粉100份；去离子水650份；过硫酸氢钠0.1份；氢氧化钠7份；硼砂1份；聚乙烯醇5份，脲醛树脂5份；三聚氰胺甲醛树脂7份；

再去离子水中加入小麦淀粉，搅拌均匀，加入过硫酸氢胺，搅拌30min，加入氢氧化钠，搅拌30min；

切取尺寸为100 mm × 100mm 正方形两层瓦楞纸板，通过涂胶装置将胶液均匀地涂在楞峰上，然后在160～180 ℃温度下和一定压力下与面纸黏合。将黏合后的纸板置于室温下自然干燥，然后将其裁剪为50 mm×25 mm的试验样品，分散放置在恒温恒湿（25℃，70%RH）的室内24 h，即得待测瓦楞纸板样品。

性能检测：

（1）胶黏剂黏度的测定，用涂-4 粘度计和秒表进行检测，最佳上机黏度为30～40 s；

（2）黏合强度的测定按GB/T 6548-1998《瓦楞纸板粘合强度的测定法》中的操作要求进行；

（3）边压强度的检测按照GB/T 6546-1998《瓦楞纸板边压强度的测定法》中的操作要求进行，每个数据均测10 次，取平均值；

（4）胶黏抗水性能的检测，按照GB/T 22873-2008《瓦楞纸板胶粘抗水性的测定（浸水法）》中的操作要求进行。

测试结果表明：胶黏剂黏度在35～40s。黏合强度3.4～4.2×10³N/m。边压强度在3.8～4.6×10³N/m。抗水时间最高可达到36h。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims

1.一种改性快干耐水型淀粉胶黏剂，其特征在于包括以下质量份数的组分：淀粉100份；去离子水500～800份；过硫酸氢钠0.1～0.5份；氢氧化钠5～8份；硼砂1～3份；复合填料5～10份；三聚氰胺甲醛树脂3～8份。

2.根据权利要求1所述的改性快干耐水型淀粉胶黏剂，其特征在于：所述淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、大米淀粉、甘薯淀粉或马铃薯淀粉。

3.根据权利要求1所述的改性快干耐水型淀粉胶黏剂，其特征在于：所述复合填料为聚乙烯醇和脲醛树脂的混合物，聚乙烯醇和脲醛树脂的质量比为1～1.5：1。