CN104140773B - 一种可修复型木皮贴面胶粘剂及其合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可修复型木皮贴面胶粘剂及其合成方法，其主要成分包括自来水、聚乙烯醇、工业明胶、乳化剂、引发剂、甲基丙烯酸、N-羟乙基丙烯酰胺、醋酸乙烯酯、双(N-乙撑脲基乙基)马来酸酯、拜耳水性聚氨酯树酯、增塑剂、缓冲剂、消泡剂和防腐剂。本发明在制备时首先利用聚乙烯醇和工业明胶为保护胶体，合成自交联聚醋酸乙烯酯共聚改性乳液，然后在共聚乳液中加入一种热活化型聚氨酯胶粘剂DISPERCOLL？U54，最终制备出一种性能优良的木皮贴面胶粘剂，这种木皮贴面胶粘剂具有一定的可修复性。本发明制备的胶粘剂与传统的脲醛树脂木皮贴面胶粘剂比较，具有可修复性、使用方便、对环境和人体不会产生危害的优势。
Description
技术领域
本发明涉及胶粘剂制备技术，尤其涉及一种可修复型木皮贴面胶粘剂及其合成方法。
背景技术
随着人们物质文化生活水平的不断提高，对家具的要求越来越高，以往以密度板、细木工板和普通木材等为原材料的家具在美观性、实用性等方面已不能满足人们的要求。为此，市面上出现了一种木皮贴面技术，该技术是在密度板、细木工板和普通木材等基材表面覆合上榉木、花梨木、红檀、胡桃木、柚木、水曲柳和樱桃木等珍贵天然树种的木皮。木皮保持了珍贵树种的天然纹理、色泽，通过天然木皮与密度板、细木工板和普通木材的覆合贴面，提升了产品附加值，同时降低了对纯实木家具消费的依赖。
在此，为实现木皮与基材的粘合，需要用到专门的胶粘剂，木皮胶是一种主要用于凸弧面的手工贴木皮，手工贴科技木皮，异形贴面，贴面修补等手工贴木皮的工艺。传统的木皮胶在贴好木皮后，由于基材或木皮凹凸不平、不洁净、水份的挥发，会引起部分贴好的木皮与基材间隆起，鼓泡等，这就要求所用木皮胶粘剂具有便于返工(可逆转)可修复等优点，便于对贴面进行修复。为此，开发一种单组份、使用方便、加工能耗低、修复方便、无甲醛释放可修复型的木皮贴面胶粘剂具有重要的经济效益和社会效益。
发明内容
本发明目的在于针对现有木皮胶存在返工(可逆转)修复的不足，提供了一种可修复型木皮贴面胶粘剂及其合成方法。本发明的可修复型木皮贴面胶粘剂以水为分散介质，使用方便，对环境无污染，对被胶接材料无污染，常温固化或热压均可、粘接强度高，合成方法具有操作简便，制备效率高的特点。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种可修复型木皮贴面胶粘剂，各成分及质量百分数如下：
所述聚乙烯醇为长春化工PVABP1788、PVABP0588、PVABP2488、PVA2099和PVA1799中的一种或两种以上按任意配比混合组成。
所述乳化剂由磺基琥珀酸酯衍生物、丙烯酰胺基异丙基磺酸、烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐中的一种或两种以上按任意配比混合组成。
所述缓冲剂为碳酸氢钠、醋酸钠和磷酸二氢钠中的一种或两种以上按任意配比混合组成。
所述增塑剂为伊士曼TXIB、巴斯夫HexamollDINCH和朗盛Mesamoll中的一种或两种以上按任意配比混合组成。
所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾。
所述防腐剂为罗门哈斯LXE杀菌剂。
可修复型木皮贴面胶粘剂的制备方法包括如下步骤：
a、将0.15-0.2重量份数的引发剂溶解于2.85-3.8重量份数水中，得到引发剂水溶液；
b、将26.85-31.26重量份数的醋酸乙烯酯、0.5-0.8重量份数的甲基丙烯酸、0.5-0.8重量份数的N-羟乙基丙烯酰胺和0.5-0.8重量份数的双(N-乙撑脲基乙基)马来酸酯混合搅拌均匀，制成混合单体；
c、将2-3重量份的聚乙烯醇、1-2重量份的工业明胶投入60.3-50.15重量份的水中，升温至85℃～90℃并保温溶解50～60分钟，使聚乙烯醇、工业明胶充分溶解；
d、降温至50℃～60℃加入0.25-0.5重量份的乳化剂、0.15-0.2重量份的缓冲剂和0.1-0.15重量份的消泡剂F681搅拌均匀；
e、快速加入3.15-3.74重量份的醋酸乙烯酯，再加入0.9-1.2重量份的引发剂水溶液，并乳化10～30分钟后缓慢升温至65℃～75℃；
f、待冷凝器无回流、反应釜内无雾状后升温至76℃～80℃，滴加步骤b制备28.35-33.66混合单体，同时滴加1.8-2.4重量份的引发剂水溶液，滴加时间2.5～3小时；
g、单体加完继续反应20～30分钟后，升温至88℃～93℃，同时加入0.3-0.4重量份的引发剂水溶液，保温反应30～60分钟后降温至40℃～60℃时加入0.5-0.8重量份的增塑剂、0.2-0.3重量份的防腐剂和1-1.5重量份的拜耳水性聚氨酯树脂DISPERCOLLU54搅拌20～30分钟分散混合均匀形成成品。
进一步地，所述合成方法在机械搅拌条件下进行，转速为180-230转/分钟。
本发明的有益效果是：
本发明具有如下优点：1、保护胶体中引入工业明胶，将果冻胶的思路引入白乳胶中，明胶在低温条件下凝固，一定的加热条件下聚合物链运动加剧溶解，从而使胶粘剂具有一定的修复功能；2、体系中引入功能单体双(N-乙撑脲基乙基)马来酸酯，提高湿附着性能，加入甲基丙烯酸、N-羟乙基丙烯酰胺单体合成自交联聚醋酸乙烯酯共聚乳液，成膜过程中形成自交联，增加了粘接强度；3、在共聚乳液中加入拜耳水性聚氨酯树脂DISPERCOLLU54，是一种热活化型聚氨酯胶粘剂，从而解决木皮胶粘剂可修复性难题；4、解决了传统的以尿醛树脂为胶粘剂进行木皮贴面而产生甲醛释放的难题。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明实施例的制备方法进行详细阐述。
实施例一
配方:总量＝1000kg
生产工艺：
1、将1.5kg过硫酸铵溶解于28.5kg水中，得到质量分数为5％的引发剂水溶液；
2、将甲基丙烯酸5kg、N-羟乙基丙烯酰胺5kg、双(N-乙撑脲基乙基)马来酸酯5kg和醋酸乙烯酯268.5kg混合并搅拌均匀，制成混合单体共283.5kg；
3、设备检查正常后，投入自来水603kg，开动带冷凝器的反应釜，加入聚乙烯醇15kgPVABP1788、5kgPVA2099和工业明胶10kg，升温至85℃并保温溶解50分钟，使聚乙烯醇和工业明胶充分溶解；
4、降温至50℃加入丙烯酰胺基异丙基磺酸1.5kg、烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐1kg、碳酸氢钠1.5kg和消泡剂F6811.0kg搅拌均匀，快速加入醋酸乙烯酯31.5kg和引发剂水溶液9kg，乳化10分钟后缓慢升温至65℃，等冷凝器无回流、反应釜内无雾状后升温至76℃，开始滴加步骤(2)制备的283.5kg混合单体，同时滴加18kg引发剂水溶液，滴加时间2.5小时；单体加完后继续反应20分钟后升温至88℃，同时加入3kg引发剂水溶液，保温反应30分钟降温至40℃；
5、降温至40℃后加入5kg增塑剂TXIB、2kgLXE杀菌剂和10kg水性聚氨酯树脂DISPERCOLLU54搅拌20分钟分散混合均匀，产品检测后出料。
实施例1获得的产品技术指标，按照HG/T2727-2010标准检测：
外观：乳白色粘稠液体
PH值：4-5
粘度：28000～32000CPS,Brookfieldsp.4,12rpm.,25℃
固含量：36.2±1％
最低成膜温度:5℃，玻璃化温度：约20℃
干态压缩剪切强度:10.2MPa
游离甲醛：无
实施例二
配方:总量＝1000kg
生产工艺：
1、将1.8kg过硫酸铵溶解于34.2kg水中，得到5％引发剂水溶液；
2、将甲基丙烯酸6kg、N-羟乙基丙烯酰胺6kg、双(N-乙撑脲基乙基)马来酸酯6kg和醋酸乙烯酯294.6kg混合并搅拌均匀，制成混合单体共312.6kg；
3、设备检查正常后，投入自来水548.5kg，开动带冷凝器的反应釜，加入聚乙烯醇12kgBP2488、5kgBP0588、8kgPVA1799和工业明胶15kg，升温至88℃并保温溶解55分钟，使聚乙烯醇和工业明胶充分溶解；
4、降温至55℃加入磺基琥珀酸酯衍生物1.6kg、烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐1.3kg、磷酸二氢钠1.8kg和1.3kg消泡剂F681搅拌均匀，快速加入醋酸乙烯酯35.4kg和引发剂水溶液10.8kg，乳化15分钟后缓慢升温至70℃，等冷凝器无回流、反应釜内无雾状后升温至78℃，开始滴加步骤2制备的312.6kg混合单体，同时滴加21.6kg引发剂溶液，滴加时间2.8小时；单体加完后继续反应30分钟，升温至90℃，同时加入3.6kg引发剂溶液，保温反应40分钟降温至50℃；
5、降温至50℃后加入增塑剂6kgHexamollDINCH、2.5kgLXE杀菌剂和13kg水性聚氨酯树脂DISPERCOLLU54搅拌25分钟分散混合均匀，产品检测后出料。
实施例2获得的产品技术指标，按照HG/T2727-2010标准检测：
外观：乳白色粘稠液体
PH值：4-5
粘度：36000～41000CPS,Brookfieldsp.4,12rpm.,25℃
固含量：41±1％
最低成膜温度:8℃，玻璃化温度：约22℃
干态压缩剪切强度:10.8MPa
游离甲醛：无
实施例三
配方:总量＝1000kg
生产工艺：
1、将2kg过硫酸铵溶解于38kg水中，得到5％引发剂水溶液；
2、将甲基丙烯酸8kg、N-羟乙基丙烯酰胺8kg、双(N-乙撑脲基乙基)马来酸酯8kg和醋酸乙烯酯312.6kg混合搅拌均匀，形成混合单体共336.6kg；
3、设备检查正常后，投入自来水501.5kg，开动带冷凝器的反应釜，加入聚乙烯醇10kgBP2488、6kgPVA1799、14kgBP0588和工业明胶20kg，升温至90℃并保温溶解60分钟，使聚乙烯醇和工业明胶充分溶解；
4、降温至60℃加入丙烯酰胺基异丙基磺酸3kg、烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐2kg、醋酸钠2.0kg和1.5kg消泡剂F681搅拌均匀，快速加入醋酸乙烯酯37.4kg和引发剂水溶液12kg，乳化30分钟后缓慢升温至75℃，等冷凝器无回流、反应釜内无雾状后升温至80℃，开始滴加步骤2制备的336.6kg混合单体，同时滴加过引发剂水溶液24kg，滴加时间3小时；单体加完后继续反应30分钟，升温至93℃，同时加入4kg引发剂水溶液，保温反应60分钟降温至60℃；
5、降温至60℃后加入8kg增塑剂Mesamoll、3kgLXE杀菌剂和15kg水性聚氨酯树脂DISPERCOLLU54搅拌30分钟分散混合均匀，产品检测后出料。
实施例3获得的产品技术指标，按照HG/T2727-2010标准检测：
外观：乳白色粘稠液体
PH值：4-5
粘度：32000～40000CPS,Brookfieldsp.4,12rpm.,25℃
固含量：46.0±1％
最低成膜温度:10℃，玻璃化温度：约24℃
干态压缩剪切强度:13MPa
游离甲醛：无
表1一种可修复型木皮贴面胶粘剂对比
由表1可见，本发明制备的一种可修复型木皮贴面胶粘剂满足行业标准HG/T2727-2010的要求。是一种水基聚醋酸乙烯酯、单组份胶粘剂，与万能胶相比，该胶具有环保，无毒无害，最终强度高，耐溶剂性及耐热性好的特点，适用各种天然木皮，染色木皮，天然竹皮，无纺布木皮的贴面。与脲醛胶贴面比较，具有以下几个特点：1、环保，无刺激性，无毒；2、柔韧性比较好，在热压及冷却过程中，不会因热胀冷缩或内应力作用引起胶层或者木皮龟裂；3、使用方便，不用调胶，避免因调胶过量以及调胶不当引起的品质问题，降低返工率。与普通白乳胶相比，具有不溢胶，热压时间短，不损伤木皮，生产效率高，储存期长，可修复等特点。
以上所述，仅是本发明的较佳实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术原理对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化或修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种可修复型木皮贴面胶粘剂，其特征在于，各成分及质量百分数如下：
2.如权利要求1所述的一种可修复型木皮贴面胶粘剂，其特征在于：所述乳化剂由磺基琥珀酸酯衍生物、丙烯酰胺基异丙基磺酸、烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐中的一种或两种以上按任意配比混合组成。
3.如权利要求1所述的一种可修复型木皮贴面胶粘剂，其特征在于：所述缓冲剂为碳酸氢钠、醋酸钠和磷酸二氢钠中的一种或两种以上按任意配比混合组成。
4.如权利要求1所述的一种可修复型木皮贴面胶粘剂，其特征在于：所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾。
5.如权利要求1所述的可修复型木皮贴面胶粘剂的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
a、将0.15-0.2重量份数的引发剂溶解于2.85-3.8重量份数水中，得到引发剂水溶液；
b、将26.85-31.26重量份数的醋酸乙烯酯、0.5-0.8重量份数的甲基丙烯酸、0.5-0.8重量份数的N-羟乙基丙烯酰胺和0.5-0.8重量份数的双(N-乙撑脲基乙基)马来酸酯混合搅拌均匀，制成混合单体；
c、将2-3重量份的聚乙烯醇、1-2重量份的工业明胶投入60.3-50.15重量份的水中，升温至85℃～90℃并保温溶解50～60分钟，使聚乙烯醇、工业明胶充分溶解；
d、降温至50℃～60℃，加入0.25-0.5重量份的乳化剂、0.15-0.2重量份的缓冲剂和0.1-0.15重量份的消泡剂F681，搅拌均匀；
e、快速加入3.15-3.74重量份的醋酸乙烯酯，再加入0.9-1.2重量份的引发剂水溶液，并乳化10～30分钟后缓慢升温至65℃～75℃；
f、待冷凝器无回流、反应釜内无雾状后升温至76℃～80℃，滴加步骤b制备28.35-33.66重量份的混合单体，同时滴加1.8-2.4重量份的引发剂水溶液，滴加时间2.5～3小时；
g、单体加完继续反应20～30分钟后，升温至88℃～93℃，同时加入0.3-0.4重量份的的步骤a制备的引发剂水溶液，保温反应30～60分钟后，降温至40℃～60℃时加入0.5-0.8重量份的增塑剂、0.2-0.3重量份的防腐剂和1-1.5重量份的拜耳水性聚氨酯树脂DISPERCOLLU54，搅拌20～30分钟混合均匀，形成成品。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述合成方法在机械搅拌条件下进行，转速为180-230转/分钟。
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