CN104152063A - 一种单组分实木防火拼板胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种单组分实木防火拼板胶及其制备方法，其由EVA乳液、两性乳化剂、PH调节剂、引发剂、醋酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、N-羟丙烯酰胺乳液、交联剂、交联阻止剂、抗氧剂、水、EVACL乳液、防腐剂组成。通过本发明提供的一种乳液型单组分实木拼板胶直接使用即可，无需添加第二组分，为拼版生产提高生产效率，同时胶层干燥后，可以防火，火灾时大大减缓火势蔓延。
Description
技术领域
本发明涉及拼板胶领域，具体的说，涉及一种乳液型单组分实木防火拼板胶，还涉及其制备方法。
背景技术
随着经济的发展，人们对木质家具的需求已经逐渐从注重外观上升到注重材质的层面，而实木木材不能直接用于家具制作，必以实木锯材拼板为实木板材用于制作。目前用于实木拼板的拼板胶，绝大数均以聚乙烯醇为保护胶体，并添加各类助剂，进行交联改性。拼板胶在使用过程中，需要按一定比例添加含异氰酸酯类的固化剂。拼板胶在添加固化剂之后，适用期大大缩短，需要即调即用。为了提高效率，有些生产厂家将工件加热，通过加热来提高生产效率。加热固化是把双刃剑，加热能加快固化速度，但是调配好的胶，在加热后，胶水存储期大大缩短，需要及时把没用完的胶料从胶盆中取出；
实木家具一旦发生火灾，燃烧将非常迅速，火势将迅速蔓延。实木家具的防火也迫在眉睫，如能减缓火势蔓延，为消防安全提供了有利条件。
发明内容
本发明针对现有双组分实木拼板胶在使用过程，需要调胶、配胶等繁琐问题，提供一种乳液型单组分实木拼板胶及其制备方法，该实木拼板胶直接使用即可，无需添加第二组分，为拼版生产提高生产效率，同时胶层干燥后，可以防火，火灾时大大减缓火势蔓延。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
一种单组分实木防火拼板胶，各组份及其重量百分比组成为：
EVA乳液 80-120份
两性乳化剂 3-7份
PH调节剂 0.5-3.5份
引发剂 7-13份
醋酸乙烯酯 160-260份
叔碳酸乙烯酯 60-100份
甲基丙烯酸甲酯 40-80份
丙烯酸丁酯 20-60份
丙烯酸 10-20份
N-羟丙烯酰胺乳液 15-35份
交联剂 15-35份
交联阻止剂 35-55份
抗氧剂 10-14份
水 220-260份
EVACL乳液 140-260份
防腐剂 0.5-1.5份
所述的EVA乳液为 EVA DA103 或EVA DA103H 或EVA DA101中的一种或它们的混合液；
所述的两性乳化剂为DNS-458或DNS-1035中的一种或由重量比为DNS-458：DNS-1035=2：1的混合乳化剂组成；
所述的PH调节剂为醋酸钠；
所述的引发剂为工业级双氧水；
所述的醋酸乙烯酯为工业级；
所述的叔碳酸乙烯酯为VV-10；
所述的甲基丙烯酸甲酯为工业级；
所述的N-羟丙烯酰胺乳液浓度为50%；
所述的丙烯酸为工业级；
所述的交联剂为双丙酮丙烯酰胺或己二酸二酰肼或癸二酸二酰肼中的一种或为其中两种1比2混合物；
所述的交联阻聚剂为双丙酮醇；
所述的抗氧剂为BHT或TBP中的一种或它们的混合物；
所述的EVACL乳液为EVACL DA901、EVACL DA903、EVACL DA905中的一种或它们的混合物；
所述的防腐剂为卡松。
所述的单组份实木拼版胶的制备方法为以下步骤：
a）按重量比称取足量水、EVA乳液、两性乳化剂、PH调节剂加入带搅拌和冷凝回流装置的反应釜内，升温至50-60℃，搅拌20-30分钟，待混合物混合均匀；
b）将醋酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、N-羟丙烯酰胺乳液、交联剂、交联阻止剂按重量比称取好，混合均匀，备用，标记为混合单体a；
c）调节温度50-60℃，先加入1/6引发剂，1分钟后一次性加入12%混合单体a做为种子乳液反应40-45分钟，待冷凝回流管无回流时，升高温度至70-75℃；
d）调节温度在74-78℃之间，待温度平稳后，同时滴加混合单体a和引发剂，引发剂比混合单体a晚滴完30-35分钟，进行聚合反应，整个聚合反应控制在4-5个小时内，混合单体a滴完后，升温至85℃-95℃熟成；
e）熟成1-1.5小时后，降温，在40-60℃的温度条件下，加入抗氧剂和EVACL乳液，和防腐剂，用55-65目滤网过滤包装得最终产品。
本发明的积极效果在于：与使用聚乙烯醇的拼版胶相比，本发明所述的单组分实木拼版有着四个方面的改善：
⑴本发明所述的乳液型单组分实木拼板胶直接使用即可，无需添加第二组分，在施工过程中因为乳液中交联阻止剂的挥发，乳液分子链中的潜伏型固化剂进行交联固化，减少双组份拼板胶需要调胶麻烦，从而提高生产效率；
⑵本发明的亮点在于使用亲水性基团很少、耐水性优异的EVA乳液做为乳液的保护胶体，而不使用分子链中含有亲水性基团羟基较多的聚乙烯醇做为保护胶体；由于亲水性基团的减少，乳液耐水提高；同时反应完成后加入耐水性能更加优异的EVACL乳液，EVACL乳液中含有氯乙烯，能够防火；
⑶本发明的亮点在于乳液在聚合时，分子链中引入含活泼性交联基团酮羰基，同时体系中加入交联阻止剂，交联阻止剂优于酮羰基先与其他基团反应，且可发生交换反应，从而使酮羰基的活度大大降低，从而可以和水基乳液共混共存，可以长时间存放；
⑷在使用时，随着干燥，交联阻止剂未参与聚合，能够从乳液中游离挥发出来，随着交联阻止剂发挥，交联基团酮羰基恢复活度，与乳液中丙烯酸、EVACL、N-MA形成网状立体交联，使得胶层的耐水性和强度大大提升。
具体实施方法
下面结合实施例对本发明做进一步的说明：
实施例1：
单组分实木拼板胶，各组份及其重量百分比组成为：
EVA乳液 100
两性乳化剂 5
PH调节剂 1.5
引发剂 10
醋酸乙烯酯 200
叔碳酸乙烯酯 80
甲基丙烯酸甲酯 60
丙烯酸丁酯 40
丙烯酸 15
N-羟丙烯酰胺乳液 25
交联剂 25
交联阻止剂 45
抗氧剂 12
水 240
EVACL乳液 200
防腐剂 1
其工艺为以下步骤：
① 按照配方，称取足量水、EVA乳液、两性乳化剂、PH调节剂加入带搅拌和冷凝回流装置的反应釜内，升温至60℃，搅拌20-30分钟，待混合物混合均匀；
② 将醋酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、N-羟丙烯酰胺乳液、交联剂、交联阻止剂按配方称取好，混合均匀，备用，标记为混合单体a；
③ 调节温度60℃，先加入1/6引发剂，1分钟后一次性加入12%混合单体a做为种子乳液反应45分钟，待冷凝回流管无回流时，升高温度至75℃；
④ 调节温度在74-78℃之间，待温度平稳后，同时滴加混合单体a和引发剂，进行聚合反应，如冷凝回流过快，可以适当减慢滴加混合单体a速度，整个聚合反应控制在4-5个小时内，同时必须确保引发剂比混合单体a晚滴完30分钟，混合单体滴完后，升温至85℃-95℃熟成；
⑤ 熟成1-1.5个小时后，降温，在不高于60℃的温度条件下，加入抗氧剂和EVACL乳液，和防腐剂，60目滤网过滤包装得最终产品。
实施例2：
单组分实木拼板胶，各组份及其重量百分比组成为：
EVA乳液 80
两性乳化剂 3
PH调节剂 0.5
引发剂 7
醋酸乙烯酯 160
叔碳酸乙烯酯 60
甲基丙烯酸甲酯 40
丙烯酸丁酯 20
丙烯酸 10
N-羟丙烯酰胺乳液 15
交联剂 15
交联阻止剂 35
抗氧剂 10
水 220
EVACL乳液 140
防腐剂 0.5
单组份实木拼版胶的制备方法，其特征在于其工艺为以下步骤：
① 按照配方，称取足量水、EVA乳液、两性乳化剂、PH调节剂加入带搅拌和冷凝回流装置的反应釜内，升温至60℃，搅拌20-30分钟，待混合物混合均匀；
② 将醋酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、N-羟丙烯酰胺乳液、交联剂按配方称取好，混合均匀，备用，标记为混合单体a；
③ 调节温度60℃，先加入1/6引发剂，1分钟后一次性加入12%混合单体a做为种子乳液反应45分钟，待冷凝回流管无回流时，升高温度至75℃；
④ 调节温度在74-78℃之间，待温度平稳后，同时滴加混合单体a和引发剂，进行聚合反应，如冷凝回流过快，可以适当减慢滴加混合单体a速度，整个聚合反应控制在4-5个小时内，同时必须确保引发剂比混合单体a晚滴完30分钟，混合单体滴完后，升温至85℃-95℃熟成；
⑤ 熟成1-1.5个小时后，降温，在不高于60℃的温度条件下，加入抗氧剂和EVACL乳液，和防腐剂，60目滤网过滤包装得最终产品。
实施例3：
单组分实木拼板胶，各组份及其重量百分比组成为：
EVA乳液 120
两性乳化剂 7
PH调节剂 3.5
引发剂 13
醋酸乙烯酯 260
叔碳酸乙烯酯 100
甲基丙烯酸甲酯 80
丙烯酸丁酯 60
丙烯酸 20
N-羟丙烯酰胺乳液 35
交联剂 35
交联阻止剂 55
抗氧剂 14
水 260
EVACL乳液 260
防腐剂 1.5
单组份实木拼版胶的制备方法，其特征在于其工艺为以下步骤：
① 按照配方，称取足量水、EVA乳液、两性乳化剂、PH调节剂加入带搅拌和冷凝回流装置的反应釜内，升温至60℃，搅拌20-30分钟，待混合物混合均匀；
② 将醋酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、N-羟丙烯酰胺乳液、交联剂按配方称取好，混合均匀，备用，标记为混合单体a；
③ 调节温度60℃，先加入1/6引发剂，1分钟后一次性加入12%混合单体a做为种子乳液反应45分钟，待冷凝回流管无回流时，升高温度至75℃；
④ 调节温度在74-78℃之间，待温度平稳后，同时滴加混合单体a和引发剂，进行聚合反应，如冷凝回流过快，可以适当减慢滴加混合单体a速度，整个聚合反应控制在4-5个小时内，同时必须确保引发剂比混合单体a晚滴完30分钟，混合单体滴完后，升温至85℃-95℃熟成；
⑤ 熟成1-1.5个小时后，降温，在不高于60℃的温度条件下，加入抗氧剂和EVACL乳液，和防腐剂，60目滤网过滤包装得最终产品。
实施例4：
单组分实木拼板胶，各组份及其重量百分比组成为：
EVA乳液 120
两性乳化剂 7
PH调节剂 3.5
引发剂 13
醋酸乙烯酯 260
叔碳酸乙烯酯 100
甲基丙烯酸甲酯 80
丙烯酸丁酯 60
丙烯酸 10
N-羟丙烯酰胺乳液 15
交联剂 15
交联阻止剂 35
抗氧剂 10
水 220
EVACL乳液 140
防腐剂 0.5
单组份实木拼版胶的制备方法，其特征在于其工艺为以下步骤：
① 按照配方，称取足量水、EVA乳液、两性乳化剂、PH调节剂加入带搅拌和冷凝回流装置的反应釜内，升温至60℃，搅拌20-30分钟，待混合物混合均匀；
② 将醋酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、N-羟丙烯酰胺乳液、交联剂按配方称取好，混合均匀，备用，标记为混合单体a；
③ 调节温度60℃，先加入1/6引发剂，1分钟后一次性加入12%混合单体a做为种子乳液反应45分钟，待冷凝回流管无回流时，升高温度至75℃；
④ 调节温度在74-78℃之间，待温度平稳后，同时滴加混合单体a和引发剂，进行聚合反应，如冷凝回流过快，可以适当减慢滴加混合单体a速度，整个聚合反应控制在4-5个小时内，同时必须确保引发剂比混合单体a晚滴完30分钟，混合单体滴完后，升温至85℃-95℃熟成；
⑤ 熟成1-1.5个小时后，降温，在不高于60℃的温度条件下，加入抗氧剂和EVACL乳液，和防腐剂，60目滤网过滤包装得最终产品。
实施例5：
单组分实木拼板胶，各组份及其重量百分比组成为：
EVA乳液 80
两性乳化剂 3
PH调节剂 0.5
引发剂 7
醋酸乙烯酯 160
叔碳酸乙烯酯 60
甲基丙烯酸甲酯 40
丙烯酸丁酯 20
丙烯酸 20
N-羟丙烯酰胺乳液 35
交联剂 35
交联阻止剂 55
抗氧剂 14
水 260
EVACL乳液 260
防腐剂 1.5
单组份实木拼版胶的制备方法，其特征在于其工艺为以下步骤：
① 按照配方，称取足量水、EVA乳液、两性乳化剂、PH调节剂加入带搅拌和冷凝回流装置的反应釜内，升温至60℃，搅拌20-30分钟，待混合物混合均匀；
② 将醋酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、N-羟丙烯酰胺乳液、交联剂按配方称取好，混合均匀，备用，标记为混合单体a；
③ 调节温度60℃，先加入1/6引发剂，1分钟后一次性加入12%混合单体a做为种子乳液反应45分钟，待冷凝回流管无回流时，升高温度至75℃；
④ 调节温度在74-78℃之间，待温度平稳后，同时滴加混合单体a和引发剂，进行聚合反应，如冷凝回流过快，可以适当减慢滴加混合单体a速度，整个聚合反应控制在4-5个小时内，同时必须确保引发剂比混合单体a晚滴完30分钟，混合单体滴完后，升温至85℃-95℃熟成；
⑤ 熟成1-1.5个小时后，降温，在不高于60℃的温度条件下，加入抗氧剂和EVACL乳液，和防腐剂，60目滤网过滤包装得最终产品。
实施例1-5制备的单组份实木拼板胶与普通双组份拼版胶的技术指标对比如下表1：
表1：
Claims (9)
1.一种单组分实木防火拼板胶，其特征在于各组份及其重量百分比组成为：
EVA乳液 80-120份
两性乳化剂 3-7份
PH调节剂 0.5-3.5份
引发剂 7-13份
醋酸乙烯酯 160-260份
叔碳酸乙烯酯 60-100份
甲基丙烯酸甲酯 40-80份
丙烯酸丁酯 20-60份
丙烯酸 10-20份
N-羟丙烯酰胺乳液 15-35份
交联剂 15-35份
交联阻止剂 35-55份
抗氧剂 10-14份
水 220-260份
EVACL乳液 140-260份
防腐剂 0.5-1.5份
所述的PH调节剂为醋酸钠；
所述的引发剂为工业级双氧水；
所述的叔碳酸乙烯酯为VV-10；
所述的N-羟丙烯酰胺乳液浓度为50%。
2.根据权利要求1所述的一种单组分实木防火拼板胶，其特征在于所述的EVA乳液为 EVA DA103 或EVA DA103H 或EVA DA101中的一种或它们的混合液。
3.根据权利要求1所述的一种单组分实木防火拼板胶，其特征在于所述的两性乳化剂为DNS-458或DNS-1035中的一种或由重量比为DNS-458：DNS-1035=2：1的混合乳化剂组成。
4.根据权利要求1所述的一种单组分实木防火拼板胶，其特征在于所述的交联剂为双丙酮丙烯酰胺、己二酸二酰肼、癸二酸二酰肼中的一种或它们的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种单组分实木防火拼板胶，其特征在于所述的交联阻聚剂为双丙酮醇。
6.根据权利要求1所述的一种单组分实木防火拼板胶，其特征在于所述的抗氧剂为BHT或TBP中的一种或它们的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种单组分实木防火拼板胶，其特征在于所述的EVACL乳液为EVACL DA901、EVACL DA903、EVACL DA905中的一种或它们的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种单组分实木防火拼板胶，其特征在于所述的防腐剂为卡松。
9.根据权利要求1所述的一种单组分实木防火拼板胶，其特征在于所述的单组份实木拼版胶的制备方法为以下步骤：
a）按重量比称取足量水、EVA乳液、两性乳化剂、PH调节剂加入带搅拌和冷凝回流装置的反应釜内，升温至50-60℃，搅拌20-30分钟，待混合物混合均匀；
b）将醋酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、N-羟丙烯酰胺乳液、交联剂、交联阻止剂按重量比称取好，混合均匀，备用，标记为混合单体a；
c）调节温度50-60℃，先加入1/6引发剂，1分钟后一次性加入12%混合单体a做为种子乳液反应40-45分钟，待冷凝回流管无回流时，升高温度至70-75℃；
d）调节温度在74-78℃之间，待温度平稳后，同时滴加混合单体a和余下的引发剂，引发剂比混合单体a晚滴完30-35分钟，进行聚合反应，整个聚合反应控制在4-5个小时内，混合单体a滴完后，升温至85℃-95℃熟成；
e）熟成1-1.5小时后，降温，在40-60℃的温度条件下，加入抗氧剂和EVACL乳液，和防腐剂，用55-65目滤网过滤包装得最终产品。
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