CN103467769B - 一种无醛膜状木材胶黏剂及其制备和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无醛膜状木材胶黏剂及其制备和使用方法，将高分子树脂膜进行表面接枝改性，使得分子链上接枝多种极性基团，制得无醛膜状木材胶黏剂。该胶黏剂具有无甲醛污染、工艺简单、胶合强度高、铺装容易、易于运输储存等优点，具备显著的经济和社会效益。
Description
技术领域
本发明属于胶黏剂领域，具体涉及一种无醛膜状木材胶黏剂及其制备和使用方法。
背景技术
目前，我国胶合板所用的胶黏剂基本上是以甲醛为原料合成的热固性树脂，这种树脂由于存在游离甲醛，因而容易在胶合板生产和使用过程中释放逸出，污染环境，对人体造成伤害。随着人们生活水平的提高和环保意识的增强，人们越来越关注居住环境对健康的影响。人造板中释放的游离甲醛超标问题已成为“家装杀手”，甚至不少人“谈醛色变”。多年来业界不断攻关，研制出低游离甲醛脲醛胶或采取包括降低施胶量，添加捕捉剂、吸附剂，以及表面屏蔽等方法，但游离甲醛的存在和释放可达十数年，始终成为存在人们心里挥之不去的阴霾。近年来，业界也陆续研制出不含甲醛生物蛋白胶、聚氨酯胶、异氰酸酯等胶种，但由于工艺复杂或稳定性问题以及价格偏高等因素，推广困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无醛膜状木材胶黏剂及其制备和使用方法，该胶黏剂具有无甲醛污染、工艺简单、胶合强度高、易于运输储存等优点，具备显著的经济和社会效益。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种无醛膜状木材胶黏剂的制备方法，是将高分子树脂膜进行表面接枝改性，使得分子链上接枝极性基团，制得无醛膜状木材胶黏剂。所述的极性基团为氯、羧基、羟基、酐基、酰胺基、胺基、环氧基中的一种或多种。包括以下步骤：
（1）高分子树脂膜在常温下进行单体溶液均匀喷涂或浸渍；
（2）将处理过的高分子树脂膜放入反应器，通入氯气，引入或不引入紫外光，20-60℃下反应15-40分钟；
（3）将膜取出，水洗、干燥即得无醛膜状木材胶黏剂。
步骤（1）所述的高分子树脂膜为聚烯烃类、聚氯乙烯、聚酯的一种或多种的复合膜。
步骤（1）所述的单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、不饱和二元酸单酯类、丙烯酰胺、丙烯腈、甲基丙烯腈、苯乙烯、顺丁烯二酸、顺丁烯二酸酐、甲基代顺丁烯二酸、甲基代顺丁烯二酸酐、甲叉丁二酸、甲叉丁二酸酐、丙烯酸酯类单体中的一种或多种的混合。
根据权利要求3所述的无醛膜状木材胶黏剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的单体用量为高分子树脂膜质量的0.5-10%。
步骤（2）反应后的高分子树脂膜中氯的质量含量为0.5-10%。
所述的无醛膜状木材胶黏剂的施胶方式为铺装，包括以下步骤：取一张单板为表板，铺上无醛膜状木材胶黏剂，另取一张单板为芯板，按纤维方向与第一张单板相互垂直重叠，再次铺上无醛膜状木材胶黏剂，取第三张单板按其纤维方向与芯板垂直并以松面与芯板胶面接触重叠，组合完成，进行热压和冷压成型；热压条件：130-180℃，1.3-2.5MPa，5-10min；冷压条件：室温，接触压力1.0-1.6MPa，3-10min。
本发明的显著优点在于：
（1）无醛膜状木材胶黏剂完全不含甲醛和有机挥发物，杜绝了制造和使用胶合板过程中的污染源。
（2）无醛膜状木材胶黏剂的胶合强度达到Ⅰ类板和Ⅱ类板的国家标准（GB/T 9846.3-2004,实际检测≧1.0MPa）。
（3）无醛膜状木材胶黏剂呈膜状固体，便于使用、运输和储存，因采用饱和链聚合物为基体进行改性，可长期存放不变质。
（4）无醛膜状木材胶黏剂的施胶工艺改涂装为铺装，工艺简单、便利，人造板制造企业只需增加一道冷压工序，不改变其他生产工艺便可直接使用 ，极大地改善工人的生产环境。
（5）无醛膜状木材胶黏剂的性价比高，用量少（单位面积用量大约是脲醛胶黏剂的五分之一），对单板的含水率要求低，热压中不会产生气泡，减少了单板干燥和糊状胶黏剂使用时水分蒸发所需的能量，总生产成本接近或略高于脲醛胶黏剂 ，生产出的胶合板完全达到E0级标准，经济效益明显。
具体实施方式
实施例1
无甲醛膜状胶黏剂的制备
原材料：聚乙烯（PE）膜，衣康酸，丙酮、氯
操作步骤：取一定量的PE膜（膜厚，例如2.5s），以丙酮稀释衣康酸至浓度3%（重量百分数，下同），将衣康酸溶液均匀喷涂在PE膜上；将膜稍加停放或50℃左右烘干；放置该膜在带有温度计和气体进出口的500ml石英烧瓶中，通入氯，在紫外光辐射下，进行反应。反应温度在50±3℃。当反应时间为30分钟后，停止反应，停止通氯。产物即为无甲醛和其他挥发性有机有毒物质用于人造板的膜状胶黏剂。
实施例2
无甲醛膜状胶黏剂的制备
原材料：聚乙烯（PE）膜（膜厚，例如2.5s），顺丁烯二酸酐（MAH），水，氯
操作步骤：取一定量的PE膜，以水稀释顺丁烯二酸酐（MAH）至浓度3%，将MAH水溶液均匀喷涂在PE膜上；将膜放置在带有温度计和气体进出口的500ml石英烧瓶中，通入氯，在紫外光辐射下，进行反应。反应温度在50±3℃。当反应时间为30分钟后，停止反应，停止通氯。产物即为无甲醛和其他挥发性有机有毒物质用于人造板的膜状胶黏剂。
实施例3
无甲醛胶合板的胶合和强度
原材料：巨尾桉单板（1.5mm×250mm×250mm 3张），膜状胶黏剂
操作步骤：取一张单板为表板，在其上面铺上膜状胶黏剂，另取一张单板为芯板，按纤维方向与第一张单板相互垂直重叠，再次铺上膜状胶，取第三张单板按其纤维方向与芯板垂直并以松面与芯板胶面接触重叠，组合完成，进行热压成型。
热压条件：160℃，1.6-2.5MPa，10min；
冷压条件：室温，接触压力，5min；
之后按GB／T9846.7-2004 标准进行制样
产物粘结强度如表1：
表1 Ⅰ类胶合板Ⅱ类胶合板的测试结果
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (8)
1.一种无醛膜状木材胶黏剂的制备方法，其特征在于：将高分子树脂膜进行表面接枝改性，使得分子链上接枝极性基团，制得无醛膜状木材胶黏剂；
所述的极性基团为氯、羧基、羟基、酐基、酰胺基、胺基、环氧基中的一种或多种；
包括以下步骤：
（1）高分子树脂膜在常温下进行单体溶液均匀喷涂或浸渍；
（2）将处理过的高分子树脂膜放入反应器，通入氯气，引入或不引入紫外光，20-60℃下反应15-40分钟；
（3）将膜取出，水洗、干燥即得无醛膜状木材胶黏剂。
2.根据权利要求1所述的无醛膜状木材胶黏剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的高分子树脂膜为聚烯烃类、聚氯乙烯、聚酯的一种或多种的复合膜。
3.根据权利要求1所述的无醛膜状木材胶黏剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、不饱和二元酸单酯类、丙烯酰胺、丙烯腈、甲基丙烯腈、苯乙烯、顺丁烯二酸、顺丁烯二酸酐、甲基代顺丁烯二酸、甲基代顺丁烯二酸酐、甲叉丁二酸、甲叉丁二酸酐、丙烯酸酯类单体中的一种或多种的混合。
4.根据权利要求1所述的无醛膜状木材胶黏剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的单体用量为高分子树脂膜质量的0.5-10%。
5.根据权利要求1所述的无醛膜状木材胶黏剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）反应后的高分子树脂膜中氯的质量含量为0.5-10%。
6.一种如权利要求1所述的方法制得的无醛膜状木材胶黏剂。
7.一种如权利要求1所述的方法制得的无醛膜状木材胶黏剂的使用方法，其特征在于：所述的无醛膜状木材胶黏剂的施胶方式为铺装。
8.根据权利要求7所述的无醛膜状木材胶黏剂的使用方法，其特征在于：所述的铺装包括以下步骤：取一张单板为表板，铺上无醛膜状木材胶黏剂，另取一张单板为芯板，按纤维方向与第一张单板相互垂直重叠，再次铺上无醛膜状木材胶黏剂，取第三张单板按其纤维方向与芯板垂直并以松面与芯板胶面接触重叠，组合完成，进行热压和冷压成型；热压条件：130-180℃，1.3-2.5MPa，5-10min；冷压条件：室温，接触压力1.0-1.6MPa，3-10min。
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