CN105131889A - 一种复合木材胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合木材胶及其制备方法，复合木材胶由以下按照重量份的原料组成：水玻璃70-90份、十二烷基苯磺酸5-15份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯30-45份、乙二胺四乙酸8-14份、偏氯酸钠5-12份、去离子水20-40份。制备时，向水玻璃中加入去离子水，密封、加热，加入十二烷基苯磺酸，密封搅拌制得混合物A；将去离子水置入乙二胺四乙酸中，密封加热，再加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯，密封搅拌，降至室温制得混合物B；再进行超声处理，置入混合物A中，混合后搅拌，加热后加入偏氯酸钠，搅拌、降至室温即得复合木材胶。本发明固化胶脆性小、胶合强度高、耐水性强、耐腐蚀、耐老化，制作工艺简单，适应于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种木材胶黏剂，具体是一种复合木材胶及其制备方法。
背景技术
人造板工业需要广泛使用胶黏剂。然而，随着科学技术的发展与进步，以及人们环保意识的日益增强，现代社会对人造板用胶黏剂的要求也越来越高，主要体现在高性能和环保方面，开发无污染、无毒害的高性能胶黏剂已成为目前木材胶黏剂发展的必然趋势。
就现有技术来说，以水玻璃为代表的硅系无机胶黏剂是一类来源广泛、价格低廉、环境友好的重要胶黏剂品种，具有无毒、无异味、无污染、粘接力强、耐温性好、耐腐蚀、耐火、耐酸、耐老化性能优异等特点，用于粘接金属、玻璃、陶瓷、石材等材料时，显示出极其优良的粘接性能。然而，以水玻璃为代表的硅系无机胶黏剂在粘接木质材料时，容易出现固化胶脆性大、胶合强度低、耐水性差等缺陷，严重影响其应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种固化胶脆性小、胶合强度高、耐水性强的复合木材胶及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种复合木材胶，由以下按照重量份的原料组成：水玻璃70-90份、十二烷基苯磺酸5-15份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯30-45份、乙二胺四乙酸8-14份、偏氯酸钠5-12份、去离子水20-40份。
作为本发明进一步的方案：所述复合木材胶，由以下按照重量份的原料组成：水玻璃75-85份、十二烷基苯磺酸8-12份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯35-40份、乙二胺四乙酸10-12份、偏氯酸钠8-10份、去离子水25-35份。
作为本发明进一步的方案：所述复合木材胶，由以下按照重量份的原料组成：水玻璃80份、十二烷基苯磺酸10份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯38份、乙二胺四乙酸11份、偏氯酸钠9份、去离子水30份。
所述复合木材胶的制备方法，由以下步骤组成：
1)向水玻璃中加入一半的去离子水，然后密封，搅拌加热至50-60℃，完全溶解后，再加入十二烷基苯磺酸，在50-60℃的温度下密封搅拌0.5-1h，降至室温制得混合物A；
2)将剩余一半的去离子水置入乙二胺四乙酸中，密封加热至100-130℃，并在此温度下保温0.2-0.5h，再加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯，密封搅拌1-2h，降至室温制得混合物B；
3)将混合物B进行超声处理，在40kHz、常温下超声处理20-40min；然后将其置入混合物A中，混合后搅拌0.1-0.5h，再升温至70-90℃，加入偏氯酸钠，继续搅拌1-3h，降至室温即得复合木材胶。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明使用十二烷基苯磺酸对水玻璃进行预处理，乙二胺四乙酸与多苯基多亚甲基多异氰酸酯进行反应，再将二者与偏氯酸钠进行复合制得胶合性能优良的复合木材胶。本发明在对水玻璃进行改性后，使其具有固化胶脆性小、胶合强度高、耐水性强的优点，此外还耐腐蚀、耐老化，制作工艺简单；适应于工业化生产。复合木材胶不会产生有毒有害的物质，在使用过程中环保、卫生，可应用于木材胶合板、刨花板、纤维板等领域。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，一种复合木材胶，由以下按照重量份的原料组成：水玻璃70份、十二烷基苯磺酸5份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯30份、乙二胺四乙酸8份、偏氯酸钠5份、去离子水20份。
复合木材胶的制备方法，由以下步骤组成：
1)向水玻璃中加入一半的去离子水，然后密封，搅拌加热至50℃，完全溶解后，再加入十二烷基苯磺酸，在50℃的温度下密封搅拌0.5h，降至室温制得混合物A；
2)将剩余一半的去离子水置入乙二胺四乙酸中，密封加热至100℃，并在此温度下保温0.2h，再加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯，密封搅拌1h，降至室温制得混合物B；
3)将混合物B进行超声处理，在40kHz、常温下超声处理20min；然后将其置入混合物A中，混合后搅拌0.1h，再升温至70℃，加入偏氯酸钠，继续搅拌1h，降至室温即得复合木材胶。
实施例2
本发明实施例中，一种复合木材胶，由以下按照重量份的原料组成：水玻璃90份、十二烷基苯磺酸15份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯45份、乙二胺四乙酸14份、偏氯酸钠12份、去离子水40份。
复合木材胶的制备方法，由以下步骤组成：
1)向水玻璃中加入一半的去离子水，然后密封，搅拌加热至60℃，完全溶解后，再加入十二烷基苯磺酸，在60℃的温度下密封搅拌1h，降至室温制得混合物A；
2)将剩余一半的去离子水置入乙二胺四乙酸中，密封加热至130℃，并在此温度下保温0.5h，再加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯，密封搅拌2h，降至室温制得混合物B；
3)将混合物B进行超声处理，在40kHz、常温下超声处理40min；然后将其置入混合物A中，混合后搅拌0.5h，再升温至90℃，加入偏氯酸钠，继续搅拌3h，降至室温即得复合木材胶。
实施例3
本发明实施例中，一种复合木材胶，由以下按照重量份的原料组成：水玻璃75份、十二烷基苯磺酸8份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯35份、乙二胺四乙酸10份、偏氯酸钠8份、去离子水25份。
复合木材胶的制备方法，由以下步骤组成：
1)向水玻璃中加入一半的去离子水，然后密封，搅拌加热至52℃，完全溶解后，再加入十二烷基苯磺酸，在52℃的温度下密封搅拌0.6h，降至室温制得混合物A；
2)将剩余一半的去离子水置入乙二胺四乙酸中，密封加热至107℃，并在此温度下保温0.3h，再加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯，密封搅拌1.2h，降至室温制得混合物B；
3)将混合物B进行超声处理，在40kHz、常温下超声处理25min；然后将其置入混合物A中，混合后搅拌0.2h，再升温至75℃，加入偏氯酸钠，继续搅拌1.5h，降至室温即得复合木材胶。
实施例4
本发明实施例中，一种复合木材胶，由以下按照重量份的原料组成：水玻璃85份、十二烷基苯磺酸12份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯40份、乙二胺四乙酸12份、偏氯酸钠10份、去离子水35份。
复合木材胶的制备方法，由以下步骤组成：
1)向水玻璃中加入一半的去离子水，然后密封，搅拌加热至57℃，完全溶解后，再加入十二烷基苯磺酸，在57℃的温度下密封搅拌0.8h，降至室温制得混合物A；
2)将剩余一半的去离子水置入乙二胺四乙酸中，密封加热至122℃，并在此温度下保温0.4h，再加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯，密封搅拌1.8h，降至室温制得混合物B；
3)将混合物B进行超声处理，在40kHz、常温下超声处理35min；然后将其置入混合物A中，混合后搅拌0.4h，再升温至85℃，加入偏氯酸钠，继续搅拌2.5h，降至室温即得复合木材胶。
实施例5
本发明实施例中，一种复合木材胶，由以下按照重量份的原料组成：水玻璃80份、十二烷基苯磺酸10份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯38份、乙二胺四乙酸11份、偏氯酸钠9份、去离子水30份。
复合木材胶的制备方法，由以下步骤组成：
1)向水玻璃中加入一半的去离子水，然后密封，搅拌加热至55℃，完全溶解后，再加入十二烷基苯磺酸，在55℃的温度下密封搅拌0.7h，降至室温制得混合物A；
2)将剩余一半的去离子水置入乙二胺四乙酸中，密封加热至115℃，并在此温度下保温0.3h，再加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯，密封搅拌1.5h，降至室温制得混合物B；
3)将混合物B进行超声处理，在40kHz、常温下超声处理30min；然后将其置入混合物A中，混合后搅拌0.3h，再升温至80℃，加入偏氯酸钠，继续搅拌2h，降至室温即得复合木材胶。
性能测试
采用上述实施例的复合木材胶，使用滚筒涂胶机对木板进行涂胶，单面涂胶量为140-150g/m3。采用常规热压制板工艺，单位压力1.0-1.1MPa，温度100-110℃，时间0.4-0.6min/mm，以专利CN201310164857.2中公开的一种利用苜蓿草粉制备生物质胶黏剂的制作方法作为对照例1，以专利CN201210513225.8中公开的一种互穿聚合物网络结构硅系木材胶黏剂及其制备方法作为对照例2。考察胶合板的强度干强，并在60℃条件下浸泡4小时，取出冷却，测定其耐水强度。试验结果如表1所示。
表1实施例1-5以及对照例1-2的试验结果表
| 强度干强(MPa) | 耐水强度(MPa) | |
| 实施例1 | 7.2 | 2.5 |
| 实施例2 | 7.3 | 2.7 |
| 实施例3 | 7.4 | 2.8 |
| 实施例4 | 7.5 | 2.9 |
| 实施例5 | 7.7 | 3.1 |
| 对照例1 | 5.1 | 1.5 |
| 对照例2 | 5.9 | 2.2 |
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (4)
1.一种复合木材胶，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：水玻璃70-90份、十二烷基苯磺酸5-15份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯30-45份、乙二胺四乙酸8-14份、偏氯酸钠5-12份、去离子水20-40份。
2.根据权利要求1所述的复合木材胶，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：水玻璃75-85份、十二烷基苯磺酸8-12份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯35-40份、乙二胺四乙酸10-12份、偏氯酸钠8-10份、去离子水25-35份。
3.根据权利要求2所述的复合木材胶，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：水玻璃80份、十二烷基苯磺酸10份、多苯基多亚甲基多异氰酸酯38份、乙二胺四乙酸11份、偏氯酸钠9份、去离子水30份。
4.一种如权利要求1-3任一所述的复合木材胶的制备方法，其特征在于，由以下步骤组成：
1）向水玻璃中加入一半的去离子水，然后密封，搅拌加热至50-60℃，完全溶解后，再加入十二烷基苯磺酸，在50-60℃的温度下密封搅拌0.5-1h，降至室温制得混合物A；
2）将剩余一半的去离子水置入乙二胺四乙酸中，密封加热至100-130℃，并在此温度下保温0.2-0.5h，再加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯，密封搅拌1-2h，降至室温制得混合物B；
3）将混合物B进行超声处理，在40kHz、常温下超声处理20-40min；然后将其置入混合物A中，混合后搅拌0.1-0.5h，再升温至70-90℃，加入偏氯酸钠，继续搅拌1-3h，降至室温即得复合木材胶。
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