CN107400477A - 一种魔芋胶-聚乙烯醇-磷酸氢二钾共混绿色环保胶粘剂的制备方法 - Google Patents

一种魔芋胶-聚乙烯醇-磷酸氢二钾共混绿色环保胶粘剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种魔芋胶‑聚乙烯醇‑磷酸氢二钾共混绿色环保胶粘剂的制备方法，涉及胶粘剂制备技术领域。本方法包括以下步骤：（1）将魔芋中的魔芋葡甘聚糖进行化学改性，得到水溶胶，添加聚乙烯醇和磷酸氢二钾，共混得到不同的绿色环保胶粘剂。本发明的魔芋胶胶粘剂具有粘结强度高、耐水性好、稳定性，原料来源广泛，无环境污染等优点，可以广泛用于木材拼装、人造板加工，包装箱领域。

Description

一种魔芋胶-聚乙烯醇-磷酸氢二钾共混绿色环保胶粘剂的制 备方法
技术领域
本发明属于胶粘剂及其生产工艺技术领域，具体涉及利用魔芋胶为原料经化学改性和辅料物理混合制备绿色环保胶粘剂。
背景技术
在目前使用的纸张和木材胶粘剂中，主要为合成高分子原料及天然高分子淀粉、纤维素等生产。其中合成高分子胶主要为三醛胶：脲醛树脂（UF）、酚醛树脂（PF）和三聚氰胺甲醛树脂（VIF），这“三醛胶”除耐水性差、储存期短外，在生产和使用的过程中释放大量的甲醛，对环境污染造成很大的影响，人类长期接触还会造成呼吸道疾病，恶性肿瘤，白血病等疾病的危险，例如专利CN881050089A，CN1040044A、CN1034417C等所述。随着环保和节能等理念的提出，对木材工业，纸箱包装用胶也提高了更高的要求，要求减少甲醛的用量，使胶粘剂中游离甲醛含量达到最低标准，或寻求合适的原料和配方来取代“三醛胶”，彻底解决游离醛释放带来的环境问题。
天然高分子胶粘剂报道也比较多，主要集中在淀粉化学改性处理，得到黏性好的胶粘剂。魔芋，又作磨芋，天南星科磨芋属多年生草本植物，中国古代又称妖芋。自古以来魔芋就有"去肠砂"之称。魔芋生长在疏林下，是有益的碱性食品，对食用动物性酸性食品过多的人，搭配吃魔芋，可以达到食品酸、碱平衡。魔芋葡甘聚糖是一种中性多糖，可生物降解，易溶于水，水溶胶粘度高，具有增稠，凝胶和成膜性。以魔芋为原料做胶粘剂的报道很少，CN1519289A和CN104974683A报道了魔芋胶粘剂方面的制备，本发明的原料和工艺路线与其它报道不同，制备的胶粘剂耐水性和强度得到提高。CN105505286 A报道“一种甘露聚糖胶粘剂及其制备方法”，用于木材，塑料，纸张等的胶粘领域，该工艺存在比较复杂，成本较高的不足。CN103421454 A报道“一种魔芋胶粘剂及制备方法”，工艺较复杂，成本偏高。CN104974683A报道“一种魔芋粉-壳聚糖-PVA共混胶粘剂的制备方法”，该法应用了壳聚糖，由于壳聚糖价格较高，所以该胶粘剂成本偏高。本发明避免使用壳聚糖，采用新的工艺，新的配方制备魔芋胶粘剂。聚乙烯醇是由聚乙酸乙烯水解得到的白色粉末状水溶性高分子树脂，无毒无害，价格低廉，成膜性好且生成的胶膜强度高，适用于粘接纸张、织物和木材等。也用于胶粘剂助剂，可提高粘接力和耐湿性。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种胶结强度高，耐水性好的魔芋胶-聚乙烯醇-磷酸氢二钾胶粘剂的制备方法。
一种一种魔芋胶-聚乙烯醇-磷酸氢二钾胶粘剂的制备方法，其特征包括以下步骤“
质量含量为3%氧化魔芋胶的制备；
配置质量分数为10%的聚乙烯醇水溶液；
聚乙烯醇溶液加入（1）中70℃反应；
加入磷酸氢二钾，60℃反应1小时，降温出料得到魔芋胶粘剂。
本发明的魔芋胶胶粘剂具有粘结强度高、耐水性好、稳定性好的优点，可以广泛用于木材拼装、人造板加工，包装箱领域。
2、根据权利要求1所述的一种魔芋胶-聚乙烯醇-磷酸氢二钾绿色环保胶粘剂的制备方法，其特征在于所描述魔芋胶先用双氧水氧化，并用碱中和为中性的溶液。
3、根据权利要求1所述的一种魔芋胶-聚乙烯醇-磷酸氢二钾绿色环保胶粘剂的制备方法，其特征在于制备质量分数为10%的聚乙烯醇水溶液。其制备方法为：室温下按质量比将1份聚乙烯醇加入到9份纯水中，搅拌，缓慢升温到95℃，保温30min，得到澄清透明溶液，缓慢降温得到10%的聚乙烯醇溶液。
4、根据权利要求1所述的一种魔芋胶-聚乙烯醇-磷酸氢二钾绿色环保胶粘剂的制备方法，加入5%的磷酸氢二钾，60℃反应1小时，降温出料得到魔芋胶粘剂。
具体实施方式
以下通过实例，对本发明作进一步详述：
实施例1
一种魔芋胶-聚乙烯醇-磷酸氢二钾胶粘剂的制备方法。包括以下步骤：
（1）在500ml三口烧瓶中，加入9克魔芋胶，300克水，室温搅拌4小时；
（2）室温加入5%NaOH，调pH为9.0；
（3）加入3克30%的双氧水，升高温度为40℃，搅拌反应2h；
（4）加入10%HCl，调pH为6.5，冷却；
（5）取1克聚乙烯醇溶于10克水中，升高温度到90℃，搅拌溶清，自然冷却；
（6）将制备好的聚乙烯醇加入到上述溶液中，70℃搅拌4小时；
（7）1克K2HPO4溶于10ml水中，将该溶液加入上述溶液中，60℃搅拌反应2小时，冷却出料。
实施例2
一种魔芋胶-聚乙烯醇-磷酸氢二钾胶粘剂的制备方法。包括以下步骤：
（1）在500ml三口烧瓶中，加入9克魔芋胶，300克水，40℃搅拌2小时。质量含量为3%魔芋胶的制备；
（2）室温加入5%NaOH，调pH为9.0；
（3）加入3克30%的双氧水，升高温度为30℃，搅拌反应3h；
（4）加入10%HCl，调pH为6.5，冷却；
（5）取1.5克聚乙烯醇溶于10克水中，升高温度到90℃，搅拌溶清，自然冷却；
（6）将制备好的聚乙烯醇加入到上述溶液中，70℃搅拌4小时；
（7）1.5克K2HPO4溶于10ml水中，将该溶液加入上述溶液中，60℃搅拌反应2小时，冷却出料。
实施例3
一种魔芋胶-聚乙烯醇-磷酸氢二钾胶粘剂的制备方法。包括以下步骤：
（1）在500ml三口烧瓶中，加入9克魔芋胶，300克水，40℃搅拌2小时。质量含量为3%魔芋胶的制备；
（2）室温加入5%NaOH，调pH为9.0；
（3）加入4克30%的双氧水，升高温度为40℃，搅拌反应2h；
（4）加入10%HCl，调pH为6.5，冷却；
（5）取0.5克聚乙烯醇溶于10克水中，升高温度到70℃，搅拌溶清，自然冷却；
（6）将制备好的聚乙烯醇加入到上述溶液中，60℃搅拌4小时；
（7）1克K2HPO4溶于10ml水中，将该溶液加入上述溶液中，70℃搅拌反应2小时，冷却出料。
对实施例1或2所制得的胶粘剂做如下性能指标测试，粘接步骤参考GB/T 15104-2006《装饰单板贴面人造板》进行。将以单板片单面涂胶粘剂作为面板，涂胶量为180g/m2，涂胶后现以1.0MPa的压力冷压20min，然后在热压机中意1.0MPa的压力，与115℃均匀加压3min，压制后的板材室温下陈化24h。将陈化后的板材制成时间，测其表面胶合强度。测试结果如下：
指标 实施例1 实施例2 实施例2
剪切强度/MPa 32 31 33
抗拉强度/MPa 29 28 29
剥离强度/MPa 47 49 50
从测试结果可以看出，本发明所制得的胶粘剂粘接强度大，达到木材胶粘剂的标准，适合用于木材拼装、人造板加工领域，由于环保，也适用于室内装修墙纸胶粘剂领域。

Claims (4)

1.一种利用植物天然高分子魔芋胶-聚乙烯醇-磷酸氢二钾绿色环保胶粘剂的制备方法，其特征在于以魔芋胶为原料，经过化学改性和物理共混处理制备胶粘剂，其中所述的原材料组分及含量如下：
以重量份数计，魔芋胶1-5份，水80-200份，双氧水2-6份，聚乙烯醇0.5-5份，磷酸氢二钾0.5-5份，魔芋胶包括以下步骤：
(1)在容器中加入魔芋胶用水溶解，室温搅拌2小时，得到魔芋胶胶状物。
用双氧水氧化，再用碱中和；
(2)配置质量分数为10％的聚乙烯醇水溶液；
(3)聚乙烯醇溶液加入(1)中70℃反应；
(4)加入磷酸氢二钾，60℃反应1小时，降温出料得到魔芋胶粘剂。
本发明的魔芋胶胶粘剂具有粘结强度高、耐水性好、稳定性好的优点，可以广泛用于木材拼装、人造板加工，包装箱领域。
2.根据权利要求1所述的一种魔芋胶-聚乙烯醇-磷酸氢二钾绿色环保胶粘剂的制备方法，其特征在于所描述魔芋胶先用双氧水氧化，并用碱中和为中性的溶液。
3.根据权利要求1所述的一种魔芋胶-聚乙烯醇-磷酸氢二钾绿色环保胶粘剂的制备方法，其特征在于制备质量分数为10％的聚乙烯醇水溶液，其制备方法为：室温下按质量比将1份聚乙烯醇加入到9份纯水中，搅拌，缓慢升温到90℃，保温30min，得到澄清透明溶液，缓慢降温得到10％的聚乙烯醇溶液。
4.根据权利要求1所述的一种魔芋胶-聚乙烯醇-磷酸氢二钾绿色环保胶粘剂的制备方法，加入5％的磷酸氢二钾，60℃反应1小时，降温消泡出料得到魔芋胶粘剂。
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