CN103897640A - 改性淀粉-聚乙烯醇快干环保木制品胶黏剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改性淀粉-聚乙烯醇快干环保木制品胶黏剂及其制备方法,该胶黏剂的组分及重量份数为:玉米淀粉50份;聚乙烯醇86-100份;水375-495份;次氯酸钠2.9-3.6份;过硫酸钾0.14-0.28份;硼砂14.3-21.5份;高岭土28.6-42.9份;亚硫酸钠1.4-4.3份,本发明的木制品胶黏剂以聚乙烯醇、淀粉为主要原料,是一种可降解、无污染的环保型胶黏剂,可替代脲醛、酚醛树脂胶作为木材胶黏剂使用,淀粉来源广泛,价格便宜,是一种比较理想的木材用胶黏剂,具有广阔的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种胶黏剂,特别是一种木制品用胶黏剂。
背景技术
目前生产胶合板、刨花板、纤维板等板材广泛使用的胶黏剂是脲醛树脂胶、酚醛树脂胶。这些胶黏剂在生产的时候以对人体和环境有危害的甲醛为原料,对生产者和使用者的身体造成极大的危害。在使用这些胶黏剂制作家具和进行居室装修后,由于板材中残余甲醛的挥发,再加之板材中甲醛的挥发比较缓慢,甚至会长达5~10年,会使居住者感觉到室内有刺激性的气味,严重的会引起头晕、咽喉痛等症状。
甲醛对环境和人体的危害已经引起人们的关注,一些大城市已经逐步禁止使用含甲醛的胶黏剂,本发明正是针对这种情况研发的不含甲醛的胶黏剂。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种可降解、无污染的改性淀粉-聚乙烯醇快干环保木制品胶黏剂及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种改性淀粉-聚乙烯醇快干环保木制品胶黏剂,其组分及重量份数为:玉米淀粉50份;聚乙烯醇86-100份;水375-495份;次氯酸钠2.9-3.6份;过硫酸钾 0.14-0.28份;硼砂14.3-21.5份;高岭土 28.6-42.9份;亚硫酸钠1.4-4.3份。
第一种木制品胶黏剂组分及重量份数为:玉米淀粉50份;聚乙烯醇86份;水375份;次氯酸钠2.9份;过硫酸钾 0.14份;硼砂14.3份;高岭土 28.6份;亚硫酸钠1.4份
第二种木制品胶黏剂组分及重量份数为:玉米淀粉50份;聚乙烯醇90份;水430份;次氯酸钠3.2份;过硫酸钾 0.2份;硼砂16份;高岭土 30份;亚硫酸钠2.5份。
第三种木制品胶黏剂组分及重量份数为:玉米淀粉50份;聚乙烯醇100份;水495份;次氯酸钠3.6份;过硫酸钾0.28份;硼砂21.5份;高岭土42.9份;亚硫酸钠4.3份。
制备上述木制品胶黏剂的方法如下:
(A)、配置溶液:将上述份量的次氯酸钠、过硫酸钾、亚硫酸钠、硼砂分别加水配置成30%次氯酸钠溶液、5%过硫酸钾溶液、20%亚硫酸钠溶液、20%硼砂溶液待用。
(B)、配制淀粉糊:将上述份量的淀粉与水按重量比1:3混合,在不断搅拌下加入30%次氯酸钠溶液,搅拌均匀待用。
(C)、向反应釜中加入上述份量的聚乙烯醇与剩余的水,升温至90℃溶解,完全溶解后降温至50℃,加入5%过硫酸钾溶液氧化,30min后,加入配好的淀粉糊,反应50min。
(D)、加入20%亚硫酸钠溶液,还原多余的氧化剂,加入20%硼砂溶液与高岭土,反应30min,升温至85℃,反应釜中由乳黄色浑浊液变为乳黄色半透明胶液后降温出料,得到改性淀粉-聚乙烯醇木制品胶黏剂。
本发明的有益效果是:本发明的木制品胶黏剂以聚乙烯醇、淀粉为主要原料,是一种可降解、无污染的环保型胶黏剂,可替代脲醛、酚醛树脂胶作为木材胶黏剂使用,淀粉来源广泛,价格便宜,是一种比较理想的木材用胶黏剂,具有广阔的市场前景。
具体实施方式
实施例1:
木制品胶黏剂组分及重量份数为:玉米淀粉50份;聚乙烯醇86份;水375份;次氯酸钠2.9份;过硫酸钾 0.14份;硼砂14.3份;高岭土 28.6份;亚硫酸钠1.4份。
制备方法如下:
(A)、配置溶液:将2.9份次氯酸钠加6.77份水(常温溶解)、0.14份过硫酸钾加2.66份水(100°C溶解)、1.4份亚硫酸钠加5.6份水(常温溶解)、14.3份硼砂加57.2份水(常温溶解)分别配置成30%次氯酸钠溶液、5%过硫酸钾溶液、20%亚硫酸钠溶液、20%硼砂溶液待用。
(B)、配制淀粉糊:将50份淀粉与150份水(常温)混合,在不断搅拌下加入全部的30%次氯酸钠溶液,搅拌均匀待用。
(C)、向反应釜中加入86份聚乙烯醇与剩余的水152.77份(常温),升温至90℃溶解,完全溶解后降温至50℃,加入全部的5%过硫酸钾溶液氧化,30min后,加入配好的淀粉糊,调节pH值为9-10,反应50min。
(D)、加入全部的20%亚硫酸钠溶液,还原多余的氧化剂,加入全部的20%硼砂溶液与28.6份高岭土,反应30min,升温至85℃,反应釜中由乳黄色浑浊液变为乳黄色半透明胶液后降温出料,得到改性淀粉-聚乙烯醇木制品胶黏剂。
实施例2:
木制品胶黏剂组分及重量份数为:玉米淀粉50份;聚乙烯醇90份;水430份;次氯酸钠3.2份;过硫酸钾 0.2份;硼砂16份;高岭土 30份;亚硫酸钠2.5份。
制备方法如下:
(A)、配置溶液:将3.2份次氯酸钠加7.47份水、0.2份过硫酸钾加3.8份水、2.5份亚硫酸钠加10份水、16份硼砂加64份水分别配置成30%次氯酸钠溶液、5%过硫酸钾溶液、20%亚硫酸钠溶液、20%硼砂溶液待用。
(B)、配制淀粉糊:将50份淀粉与150份水混合,在不断搅拌下加入全部的30%次氯酸钠溶液,搅拌均匀待用。
(C)、向反应釜中加入90份聚乙烯醇与剩余的水194.73份,升温至90℃溶解,完全溶解后降温至50℃,加入全部的5%过硫酸钾溶液氧化,30min后,加入配好的淀粉糊,调节pH值为9-10,反应50min。
(D)、加入全部的20%亚硫酸钠溶液,还原多余的氧化剂,加入全部的20%硼砂溶液与30份高岭土,反应30min,升温至85℃,反应釜中由乳黄色浑浊液变为乳黄色半透明胶液后降温出料,得到改性淀粉-聚乙烯醇木制品胶黏剂。
实施例3:
木制品胶黏剂组分及重量份数为:玉米淀粉50份;聚乙烯醇100份;水495份;次氯酸钠3.6份;过硫酸钾0.28份;硼砂21.5份;高岭土42.9份;亚硫酸钠4.3份。
制备方法如下:
(A)、配置溶液:将3.6份次氯酸钠加8.4份水、0.28份过硫酸钾加5.32份水、4.3份亚硫酸钠加17.2份水、21.5份硼砂加86份水分别配置成30%次氯酸钠溶液、5%过硫酸钾溶液、20%亚硫酸钠溶液、20%硼砂溶液待用。
(B)、配制淀粉糊:将50份淀粉与150份水混合,在不断搅拌下加入全部的30%次氯酸钠溶液,搅拌均匀待用。
(C)、向反应釜中加入100份聚乙烯醇与剩余的水228.08份,升温至90℃溶解,完全溶解后降温至50℃,加入全部的5%过硫酸钾溶液氧化,30min后,加入配好的淀粉糊,调节pH值为9-10,反应50min。
(D)、加入全部的20%亚硫酸钠溶液,还原多余的氧化剂,加入全部的20%硼砂溶液与42.9份高岭土,反应30min,升温至85℃,反应釜中由乳黄色浑浊液变为乳黄色半透明胶液后降温出料,得到改性淀粉-聚乙烯醇木制品胶黏剂。
上述配方1-3的木制品胶黏剂性能指标如下:
性能指标 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
外观(目测) | 乳黄色半透明胶液 | 乳黄色半透明胶液 | 乳黄色半透明胶液 |
粘度(Pa·s) | 3.5 | 3.6 | 3.4 |
胶合强度(MPa) | 4.86 | 4.92 | 4.75 |
粘度测试:测试方法:GB/T 10247-2008;测试仪器:旋转粘度计,NDJ—1型,上海平轩科学仪器有限公司生产。
胶合强度:按国标GB/T9846.12-88 中的Ⅰ类胶合板胶合强度测试方法;测试仪器:WDT型电子万能材料试验机,深圳市凯强利试验仪器有限公司生产。
本发明的木制品胶黏剂以聚乙烯醇、淀粉为主要原料,次氯酸钠作为氧化剂,氧化淀粉,过硫酸钾作为氧化剂,使聚乙烯醇部分分子链断链而导入羧基和醛基,硼砂为交联剂,高岭土为填料,大大提高了胶黏剂的快干性,亚硫酸钠起还原终止氧化反应作用。本发明的胶黏剂是一种可降解、无污染的环保型胶黏剂,可替代脲醛、酚醛树脂胶作为木材胶黏剂使用,淀粉来源广泛,价格便宜,是一种比较理想的木材用胶黏剂,具有广阔的市场前景。
Claims (5)
1.一种改性淀粉-聚乙烯醇快干环保木制品胶黏剂,其特征在于其组分及重量份数为:玉米淀粉50份;聚乙烯醇86-100份;水375-495份;次氯酸钠2.9-3.6份;过硫酸钾 0.14-0.28份;硼砂14.3-21.5份;高岭土 28.6-42.9份;亚硫酸钠1.4-4.3份。
2.根据权利要求1所述的木制品胶黏剂,其特征在于其组分及重量份数为:玉米淀粉50份;聚乙烯醇86份;水375份;次氯酸钠2.9份;过硫酸钾 0.14份;硼砂14.3份;高岭土 28.6份;亚硫酸钠1.4份。
3.根据权利要求1所述的木制品胶黏剂,其特征在于其组分及重量份数为:玉米淀粉50份;聚乙烯醇90份;水430份;次氯酸钠3.2份;过硫酸钾 0.2份;硼砂16份;高岭土 30份;亚硫酸钠2.5份。
4.根据权利要求1所述的木制品胶黏剂,其特征在于其组分及重量份数为:玉米淀粉50份;聚乙烯醇100份;水495份;次氯酸钠3.6份;过硫酸钾0.28份;硼砂21.5份;高岭土42.9份;亚硫酸钠4.3份。
5.一种制备如权利要求1-4所述木制品胶黏剂的方法,其特征在于该方法如下:
(A)、配置溶液:将上述份量的次氯酸钠、过硫酸钾、亚硫酸钠、硼砂分别加水配置成30%次氯酸钠溶液、5%过硫酸钾溶液、20%亚硫酸钠溶液、20%硼砂溶液待用;
(B)、配制淀粉糊:将上述份量的淀粉与水按重量比1:3混合,在不断搅拌下加入30%次氯酸钠溶液,搅拌均匀待用;
(C)、向反应釜中加入上述份量的聚乙烯醇与剩余的水,升温至90℃溶解,完全溶解后降温至50℃,加入5%过硫酸钾溶液氧化,30min后,加入配好的淀粉糊,反应50min;
(D)、加入20%亚硫酸钠溶液,还原多余的氧化剂,加入20%硼砂溶液与高岭土,反应30min,升温至85℃,反应釜中由乳黄色浑浊液变为乳黄色半透明胶液后降温出料,得到改性淀粉-聚乙烯醇木制品胶黏剂。
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