CN104650743B - 秸秆纤维板用无机胶黏剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种秸秆纤维板用无机胶黏剂及其制备方法，该无机胶黏剂由下列重量份的原料组分组成：水40~60份，硫酸钙35~46份，硅酸钙5~8份，硅酸钠20~25份，纳米硼酸锌3~6份，硫酸镁20~35份，聚乙二醇3~5份，硼砂0.5~1份，十二烷基苯磺酸钠0.2~0.8份，磺酸钠0.3~0.6份，硬脂酰胺0.3~0.8份；具有阻燃抑烟性能好、胶黏性能优异、成本低、环保性好等优点。该制备方法是将上述各原料组分分步混合制备得到无机胶黏剂；具有工艺简单，易于工业化生产，成本低等优点。

Description

秸秆纤维板用无机胶黏剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及复合材料胶黏剂技术领域，具体涉及一种秸秆纤维板用无机胶黏剂及其制备方法。

背景技术

我国是一个农业大国，每年产生农作物秸秆约7亿吨，其中超过60%被焚烧掉。近年来，雾霾已成为全国范围常见环境灾害污染事件。秸秆焚烧会产生大量的CO2、CO、氮氧化物以及苯等多环芳烃有害气体，是形成雾霾天气的大气气溶胶主要来源之一。秸秆焚烧造成雾霾等空气环境灾难，使气管炎和咽喉炎等呼吸道疾病发病率大增，同时给交通运输造成严重的影响，比如高速公路交通事故、航班延误或停飞等等。因此，开发农作物秸秆基复合材料意义重大。但是，目前市场上的秸秆基复合材料均由异氰酸酯等有机胶黏剂胶合而成，材料不具有防火功能，生产成本高，市场前景差。所以，发明一种能用于秸秆基复合材料的的低成本无机胶黏剂，制备具有防火功能的秸秆基环保复合材料势在必行。目前，市场上的无机胶凝材料价格高，胶合秸秆性能差，阻燃抑烟性能不显著。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种秸秆纤维板用无机胶黏剂及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种秸秆纤维板用无机胶黏剂，由下列重量份的原料组分组成：水40~60份，硫酸钙35~46份，硅酸钙5~8份，硅酸钠20~25份，纳米硼酸锌3~6份，硫酸镁20~35份，聚乙二醇3~5份，硼砂0.5~1份，十二烷基苯磺酸钠0.2~0.8份，磺酸钠0.3~0.6份，硬脂酰胺0.3~0.8份。

一种上述秸秆纤维板用无机胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将硫酸钙与10-20份水混合后搅拌均匀，再加入表面活性剂磺酸钠搅拌5~10min，然后分步加入硅酸钙和硅酸钠，继续搅拌10~15min；

（2）将硫酸镁与10-20份水混合搅拌5~10min，然后加入活化剂十二烷基苯磺酸钠再搅拌5~10min；

（3）将步骤（2）制备的混合物与步骤（1）制备的混合物混合并搅拌10~20min，然后加入分散剂聚乙二醇搅拌5~10min；

（4）将纳米硼酸锌与余下的水均匀混合后加入分散剂硬脂酰胺搅拌5~10min；

（5）将步骤（3）制备的混合物与步骤（4）制备的混合物混合并搅拌10~20min，然后向其中加入缓凝剂硼砂并搅拌10~15min，得到秸秆纤维板用无机胶黏剂。

上述的制备方法，优选的，所述步骤（2）中与硫酸镁混合的水的温度为60℃。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的无机胶黏剂所采用的原料属于环保无机材料，经测试，其防火等级达到A1级，且对复合材料具有显著阻燃抑烟性能，其制备的复合材料防火等级达到了A2级；

2、本发明的无机胶黏剂对农作物秸秆纤维具有优异的胶黏性能，可用于农作物秸秆纤维基防火生态复合材的生产，也可用于木质纤维基复合材料生产；产品内结合强度最高达到1.1MPa，静曲强度最大达到18.4MPa，24h吸水厚度膨胀率最小仅为1.0%；

3、本发明的无机胶黏剂自身及制备的农作物秸秆纤维基防火生态复合材无人工甲醛释放，环保性能突出；

4、本发明无机胶黏剂的制备方法工艺简单，非常易于工业化生产，成本低，价格仅为异氰酸酯胶黏剂价格的4%。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。

实施例1

一种秸秆纤维板用无机胶黏剂，由下列重量份的原料组分组成：水40份、硫酸钙40份、硅酸钙5份、硅酸钠20份、纳米硼酸锌6份、硫酸镁30份、聚乙二醇3份、硼砂1份、十二烷基苯磺酸钠0.5份、磺酸钠0.6份、硬脂酰胺0.3份。

本实施例的秸秆纤维板用无机胶黏剂的制备方法，具体步骤为：

（1）将硫酸钙与10份水混合后搅拌均匀，再向其中加入磺酸钠搅拌10min，然后分步向混合物中加入硅酸钙和硅酸钠，继续搅拌10min；

（2）将硫酸镁与10份60℃的水混合搅拌5min，然后向其中加入十二烷基苯磺酸钠再搅拌5min；

（3）将步骤（2）制备的混合物与步骤（1）制备的混合物混合并搅拌20min，然后加入聚乙二醇搅拌8min；

（4）将纳米硼酸锌与20份水均匀混合后加入硬脂酰胺搅拌10min；

（5）将步骤（3）制备的混合物与步骤（4）制备的混合物混合并搅拌20min，然后向其中加入硼砂并搅拌10min，即得到秸秆纤维板用无机胶黏剂。

实施例2

一种秸秆纤维板用无机胶黏剂，由下列重量份的原料组分组成：水50份、硫酸钙35份、硅酸钙8份、硅酸钠25份、纳米硼酸锌5份、硫酸镁20份、聚乙二醇5份、硼砂0.5份、十二烷基苯磺酸钠0.8份、磺酸钠0.5份、硬脂酰胺0.8份。

本实施例的秸秆纤维板用无机胶黏剂的制备方法，具体步骤为：

（1）将硫酸钙与15份水混合后搅拌均匀，再向其中加入磺酸钠搅拌8min，然后分步向混合物中加入硅酸钙和硅酸钠，继续搅拌12min；

（2）将硫酸镁与15份60℃的水混合搅拌6min，然后向其中加入十二烷基苯磺酸钠再搅拌10min；

（3）将步骤（2）制备的混合物与步骤（1）制备的混合物混合并搅拌15min，然后加入聚乙二醇搅拌10min；

（4）将纳米硼酸锌与20份水均匀混合后加入硬脂酰胺搅拌5min；

（5）将步骤（3）制备的混合物与步骤（4）制备的混合物混合并搅拌15min，然后向其中加入硼砂并搅拌12min，即得到秸秆纤维板用无机胶黏剂。

实施例3

一种秸秆纤维板用无机胶黏剂，由下列重量份的原料组分组成：水60份、硫酸钙46份、硅酸钙5份、硅酸钠20份、纳米硼酸锌6份、硫酸镁20份、聚乙二醇5份、硼砂1份、十二烷基苯磺酸钠0.8份、磺酸钠0.6份、硬脂酰胺0.8份。

本实施例的秸秆纤维板用无机胶黏剂的制备方法，具体步骤为：

（1）将硫酸钙与20份水混合后搅拌均匀，再向其中加入磺酸钠搅拌10min，然后分步向混合物中加入硅酸钙和硅酸钠，继续搅拌12min；

（2）将硫酸镁与20份60℃的水混合搅拌10min，然后向其中加入十二烷基苯磺酸钠再搅拌10min；

（3）将步骤（2）制备的混合物与步骤（1）制备的混合物混合并搅拌15min，然后加入聚乙二醇搅拌9min；

（4）将纳米硼酸锌与20份水均匀混合后加入硬脂酰胺搅拌5min；

（5）将步骤（3）制备的混合物与步骤（4）制备的混合物混合并搅拌15min，然后向其中加入硼砂并搅拌15min，即得到秸秆纤维板用无机胶黏剂。

Claims (3)

1.一种秸秆纤维板用无机胶黏剂，其特征在于，由下列重量份的原料组分组成：水40~60份，硫酸钙35~46份，硅酸钙5~8份，硅酸钠20~25份，纳米硼酸锌3~6份，硫酸镁20~35份，聚乙二醇3~5份，硼砂0.5~1份，十二烷基苯磺酸钠0.2~0.8份，磺酸钠0.3~0.6份，硬脂酰胺0.3~0.8份。

2.一种如权利要求1所述秸秆纤维板用无机胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将硫酸钙与10-20份水混合后搅拌均匀，再加入表面活性剂磺酸钠搅拌5~10min，然后分步加入硅酸钙和硅酸钠，继续搅拌10~15min；

（2）将硫酸镁与10-20份水混合搅拌5~10min，然后加入活化剂十二烷基苯磺酸钠再搅拌5~10min；

（3）将步骤（2）制备的混合物与步骤（1）制备的混合物混合并搅拌10~20min，然后加入分散剂聚乙二醇搅拌5~10min；

（4）将纳米硼酸锌与余下的水均匀混合后加入分散剂硬脂酰胺搅拌5~10min；

（5）将步骤（3）制备的混合物与步骤（4）制备的混合物混合并搅拌10~20min，然后向其中加入缓凝剂硼砂并搅拌10~15min，得到秸秆纤维板用无机胶黏剂。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中与硫酸镁混合的水的温度为60℃。