CN107523245A - 一种纸板用改性阻燃淀粉胶粘剂、其制备方法及阻燃纸板 - Google Patents

一种纸板用改性阻燃淀粉胶粘剂、其制备方法及阻燃纸板 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纸板用改性阻燃淀粉胶粘剂、其制备方法及阻燃纸板，所述纸板用改性阻燃淀粉胶粘剂，其特征在于，以重量份计，由下述各成分制成：氧化淀粉100、过氧化物0.5‑0.8、增稠剂1、反应性阻燃单体15‑20、还原剂0.05‑0.1、去离子水280‑300、氢氧化铝20‑25。本发明制得的阻燃纸板可降低吸潮率，无返卤现象，且阻燃效果好。

Description

一种纸板用改性阻燃淀粉胶粘剂、其制备方法及阻燃纸板
技术领域
本发明涉及胶粘剂领域，具体涉及一种纸板用改性阻燃淀粉胶粘剂、其制备方法及阻燃纸板。
背景技术
一般的纸板是植物纤维(失水的葡萄糖(C6H12O6)的缩合物)增强淀粉胶粘剂复合材料，属易燃物。但在许多情况下要求纸张板具有阻燃性，比如家具装饰纸制品和需要阻燃的包装纸板材料等。阻燃纸通常除了使用石棉纤维制造、在火中不产生任何变化的防火纸；还有一类是在胶粘剂中添加阻燃剂处理纸张，层压固化获得阻燃性能的纸板，是目前使用较多的一种。
在这种情况下，大多在胶粘剂中使用含卤阻燃剂卤素化合物如十溴二苯醚、四溴双酚A等，其阻燃效果良好，但其受热时释放卤化氢、氰化氢等有毒气体，对环境造成危害，达不到绿色环保技术要求。并且阻燃剂添加量大凸显纸板的缺陷，如外观差，发硬，易碎，柔韧性、撕裂强度大大降低，纸板成型后阻燃剂返卤、吸潮率上升现象明显。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种纸板用改性阻燃淀粉胶粘剂、其制备方法及阻燃纸板。本发明的纸板用改性阻燃淀粉胶粘剂中阻燃剂添加量少、无卤素，制成纸板后可降低吸潮率，无返卤现象，且阻燃效果好。
具体地，本发明提供一种纸板用改性阻燃淀粉胶粘剂，其以重量份计，由下述各成分制成：
氧化淀粉 100
过氧化物 0.5-0.8
增稠剂 1
反应性阻燃单体 15-20
还原剂 0.05-0.1
去离子水 280-300
氢氧化铝 20-25。
其中，所述氧化淀粉，浓度25wt％糊化后粘度在2700±100mPa·s范围内。
此外，所述的过氧化物为过硫酸钾。
此外，所述的反应性阻燃单体为双－三甲基硅基化乙烯基磷酸酯或乙烯基磷酸二甲酯中的一种或两种。
所述的双－三甲基硅基化乙烯基磷酸酯的结构如下：
所述乙烯基磷酸二甲酯的结构如下：
此外，所述增稠剂为聚乙烯醇1799。
此外，所述还原剂为硫代硫酸钠。
本发明还提供一种如上所述的改性阻燃淀粉胶粘剂的制备方法，其包括下述步骤：
(1)氧化淀粉先用热去离子水糊化，控制氧化淀粉浓度不高于25wt％，加入增稠剂和过氧化物至完全溶解，加热至80±2℃开始滴加反应性阻燃单体3-6h；
(2)将步骤(1)得到的物料与还原剂混合均匀，80±2℃继续反应1-1.5h，均匀混合氢氧化铝，得到所述的改性阻燃氧化淀粉胶粘剂。
本发明还提供一种阻燃纸板，其在多层原纸的表面刮刀涂布权利要求1-6中任意一项所述的改性阻燃淀粉胶粘剂后经110℃复合烘干处理制得，单面涂布量为50-60g/m2。
此外，本发明的多层纸板的层数无限制，可以无限制任何层数。
本发明的改性阻燃淀粉胶粘剂中，以磷硅元素改性阻燃氧化淀粉胶为主阻燃剂，氢氧化铝为辅助阻燃剂，氢氧化铝高温分解生成氧化铝和水蒸汽，吸收热量和稀释阻隔空气，起到辅助阻燃的效果，因此本发明的改性阻燃淀粉胶粘剂是一种环保的无卤阻燃剂，阻燃效果良好。由该本发明的改性阻燃淀粉胶粘剂涂布制得的纸板续焰时间为0s，灼燃时间≤2s，平均碳化长度≤20mm，且不存在返卤、吸潮率升高现象(吸潮率≤13％)，是一种阻燃效果良好的复合纸板。
具体实施方式
下面结合实施例详细介绍本发明技术方案，但本发明的技术方案并不限定于这些实施例。
实施例1
1.改性阻燃淀粉胶粘剂的制备：
(1)100g氧化淀粉(浓度25wt％糊化后粘度为2700mPa·s)先用290g热去离子水糊化，控制氧化淀粉浓度不高于25wt％，加入1g聚乙烯醇1799和0.65g过硫酸钾至完全溶解，加热至80℃开始滴加18g双－三甲基硅基化乙烯基磷酸酯，在4h内滴完；
(2)将步骤(1)得到的物料与0.08g硫代硫酸钠混合均匀，80℃继续反应1h，均匀混合23g氢氧化铝，得到所述的改性阻燃氧化淀粉胶粘剂。
2.阻燃纸板的制备：
本实施例以制备5层纸板为例，在各层原纸的表面用刮刀涂布法以单面涂布量为50g/m2涂布上述制得的改性阻燃淀粉胶粘剂层压固化，经110℃复合烘干处理制得阻燃纸板。
3.阻燃纸板性能测试
续焰时间为0s，灼燃时间2s，平均碳化长度20mm，且不存在返卤、吸潮率升高现象(吸潮率11％)。
实施例2
1.改性阻燃淀粉胶粘剂的制备：
(1)100g氧化淀粉(浓度25wt％糊化后粘度为2800mPa·s)先用280g热去离子水糊化，控制氧化淀粉浓度不高于25wt％，加入1g聚乙烯醇1799和0.5g过硫酸钾至完全溶解，加热至82℃开始滴加15g乙烯基磷酸二甲酯，在6h内滴完；
(2)将步骤(1)得到的物料与0.05g硫代硫酸钠混合均匀，82℃继续反应1.5h，均匀混合20g氢氧化铝，得到所述的改性阻燃氧化淀粉胶粘剂。
2.阻燃纸板的制备：
本实施例以制备5层纸板为例，在各层原纸的表面用刮刀涂布法以单面涂布量为60g/m2涂布上述制得的改性阻燃淀粉胶粘剂层压固化，经110℃复合烘干处理制得阻燃纸板。
3.阻燃纸板性能测试
续焰时间为0s，灼燃时间2s，平均碳化长度20mm，且不存在返卤、吸潮率升高现象(吸潮率12％)。
实施例3
1.改性阻燃淀粉胶粘剂的制备：
(1)100g氧化淀粉(浓度25wt％糊化后粘度为2600mPa·s)先用300g热去离子水糊化，控制氧化淀粉浓度不高于25wt％，加入1g聚乙烯醇1799和0.8g过硫酸钾至完全溶解，加热至80℃开始滴加20g双－三甲基硅基化乙烯基磷酸酯，在3h内滴完；
(2)将步骤(1)得到的物料与0.1g硫代硫酸钠混合均匀，80℃继续反应1h，均匀混合25g氢氧化铝，得到所述的改性阻燃氧化淀粉胶粘剂。
2.阻燃纸板的制备：
本实施例以制备5层纸板为例，在各层原纸的表面用刮刀涂布法以单面涂布量为55g/m2涂布上述制得的改性阻燃淀粉胶粘剂层压固化，经110℃复合烘干处理制得阻燃纸板。
3.阻燃纸板性能测试
续焰时间为0s，灼燃时间1s，平均碳化长度18mm，且不存在返卤、吸潮率升高现象(吸潮率12％)。

Claims (8)

1.一种纸板用改性阻燃淀粉胶粘剂，其特征在于，以重量份计，由下述各成分制成：
氧化淀粉 100
过氧化物 0.5-0.8
增稠剂 1
反应性阻燃单体 15-20
还原剂 0.05-0.1
去离子水 280-300
氢氧化铝 20-25。
2.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于，所述氧化淀粉，浓度25wt％糊化后粘度在2700±100mPa·s范围内。
3.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于，所述的过氧化物为过硫酸钾。
4.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于，所述的反应性阻燃单体为双－三甲基硅基化乙烯基磷酸酯或乙烯基磷酸二甲酯中的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于，所述增稠剂为聚乙烯醇1799。
6.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于，所述还原剂为硫代硫酸钠。
7.一种如权利要求1-6中任意一项所述的改性阻燃淀粉胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
(1)氧化淀粉先用热去离子水糊化，控制氧化淀粉浓度不高于25wt％，加入增稠剂和过氧化物至完全溶解，加热至80±2℃开始滴加反应性阻燃单体3-6h；
(2)将步骤(1)得到的物料与还原剂混合均匀，80±2℃继续反应1-1.5h，均匀混合氢氧化铝，得到所述的改性阻燃氧化淀粉胶粘剂。
8.一种阻燃纸板，其特征在于，在多层原纸的表面刮刀涂布权利要求1-6中任意一项所述的改性阻燃淀粉胶粘剂层压固化，经110℃复合烘干处理制得，单面涂布量为50-60g/m2。
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