CN108517197A - 一种豆胶粘合剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种豆胶粘合剂及其制备方法，其主要步骤为：将交联剂、增粘剂、负离子添加剂、改性剂和调节剂依次加入水中，温度升升高保持搅拌，得到混合液加入流平剂、防霉剂和防水剂，持续搅拌5～20min，再加入导热填料和豆粕粉，持续搅拌20～60min后经过真空旋转消泡，得到豆胶胶黏剂。本发明提供了一种环保无污染，粘合强度高，耐水性能好、能够释放负离子且导热性能好的以豆胶为原料的粘合剂，以及这种粘合剂的制备方法。

Description

一种豆胶粘合剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及胶黏剂生产技术领域，特别涉及一种豆胶粘合剂及其制备方法。
背景技术
豆胶粘合剂是一种以大豆豆粕为原料，经过一系列的改性方法制作成的具有优良粘结性能的人造板粘合剂，这类粘合剂完全不含有甲醛，原料可再生，是一种真正环保型的胶黏剂。随着人们的生活水平和健康环保意识不断提高，近十年来，豆胶粘合剂因自身无甲醛等有害物质释放、原料丰富可再生等优点，已在普通胶合板、细木工板、实木复合地板基材等便于涂胶的人造板实现工业化的生产应用，且大豆是我国的主要粮食作物之一，资源丰富，可以广泛利用。但豆胶粘合剂由生物蛋白制备而成，容易出现霉变且粘结能力弱，塑化作用差等问题，而且这种豆胶无醛胶黏剂经常用来粘结刨花板或者纤维板等，可用于制作地板，在进行地板的粘结时由于很多地方安装地暖，但豆胶胶黏剂的导热性性能差，所以需要寻找一种方法解决豆胶胶黏剂的这些问题。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种环保无污染，粘合强度高，耐水性能好、能够释放负离子且导热性能好的以豆胶为原料的粘合剂，以及这种粘合剂的制备方法，为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种豆胶粘合剂，由以下重量份的原料组成：豆粕粉20～60份，交联剂50～100份，增粘剂20～60份，改性剂0.1～5份，调节剂0.1～5份，流平剂0.1～1份，防霉剂0.5～2份，防水剂0.5～2份，负离子发生剂2～20份，导热填料3～6份。
进一步地，所述豆粕粉为大豆榨取大豆油之后的豆粕烘干研磨成粉作为粉体组分，所述豆粕粉的目数为100～300目。
进一步地，所述交联剂为改性聚氨酯丙烯酸树脂、环氧树脂、反应性聚酰胺树脂和异氰酸酯中的一种或几种。
进一步地，所述增粘剂为聚丙烯醇、硅胶乳液和羧基丁苯胶乳液中的一种或几种。
进一步地，所述改性剂为碳酸钠、碳酸氢钠、强氧化钙、氢氧化铝和氨水中的一种或几种，所述调节剂为醋酸、磷酸、柠檬酸和酒石酸中的一种或几种，所述流平剂为烷基改性有机硅氧烷。
进一步地，所述防霉剂为邻苯基苯酚、双氯芬和防霉芬中的一种或几种，所述防水剂为聚乙烯蜡。
进一步地，所述负离子发生剂为六环石粉，所述导热填料为碳化硅、氧化铝、氮化硼和二氧化硅的一种或几种。
进一步地，所述六环石粉为微米级六环石粉，所述导热材料的目数为250～400目。
进一步地所述豆胶粘合剂的制备方法如下：将所述的将所述的豆粕粉、改性剂、交联剂、增粘剂、负离子添加剂和调节剂依次加入水中，温度升至30～55℃，搅拌15～35min，得到混合液加入流平剂、防霉剂和防水剂，持续搅拌5～20min，再加入导热填料，持续搅拌20～60min后经过真空旋转消泡，得到豆胶胶黏剂，豆粕粉中起粘结作用的主要是大豆中的蛋白质，先通过改性剂对豆粕粉中的蛋白质进行解旋，在利用调节剂调节PH值，是大豆蛋白能在溶液中充分地分散开来，分解出更多可反应的基团。PH值调节到3～5为大豆蛋白的交联提供合适的反应条件，豆粕中的蛋白解旋后存在较多的氨基和羟基，在酸性条件下活性高可与交联剂快速进行交联。
进一步地所述豆胶粘合剂制备方法中将所述的交联剂、增粘剂、负离子添加剂和改性剂加入水中后，加入调节剂调节PH值至3～5，所述真空旋转消泡为在旋转搅拌的同时持续抽真空直至豆胶粘合剂中没有明显气泡。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明提供了一种豆胶粘合剂，与现有的大豆胶黏剂相比赋予了几个新的功能。
(1)本发明的豆胶粘合剂是一种真正环保的胶黏剂，未采用甲醛及含甲醛的物质作为原料，避免了胶黏剂释放甲醛的问题，同时还添加了防水剂和防霉剂等助剂，由于豆粕粉为生物质原料，容易发生霉变导致粘合剂失效，加入防霉剂可以较好地预防这一点，防水剂也为使用该种粘合剂的产品保证了防水功能。
(2)此外本发明添加了负离子发生剂可以使粘合剂释放对人体有利的负离子发生剂，还加入了增加粘合剂导热性能的导热材料，使该粘合剂能够使用在安装地暖的地板粘合中，而且导热材料均为无机非金属材料，分散性好，价格低廉，和负离子发生剂一起加入豆胶粘合剂中一方面可以调节粘合剂的粘度，同时还能减少成本。
(3)本发明的豆胶粘合剂的制备方法简单可行，容易操作，可进行量产工业化，具有良好的社会经济效益。
综上所述，本发明的豆胶粘合剂制作简单，功能齐全，能适用于不同类型的产品中，经济价值和社会价值较大。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
实施例1
(1)准备100份重量的水，依次加入0.1份碳酸钠和碳酸氢钠以1:1的混合粉末以及适量的柠檬酸调节PH值至3，再加入50份改性聚氨酯丙烯酸树脂、20份聚丙烯醇、2份六环石粉，温度升至30℃，匀速搅拌15min，得到混合液；
(2)向步骤(1)中的混合液加入烷基改性有机硅氧烷0.1份、邻苯基苯酚0.5份和聚乙烯蜡0.5份，继续搅拌5min得到粘合剂半成品；
(3)向步骤(2)中的粘合剂半成品中以1:1的质量比加入氮化硅和二氧化硅共3份，和豆粕粉20份，持续搅拌20min，旋转搅拌的同时持续抽真空直至豆胶粘合剂中没有明显气泡，得到豆胶胶黏剂。
上述步骤的原料中，豆粕粉为大豆榨取大豆油之后的豆粕烘干研磨成粉作为粉体组分，所述豆粕粉的目数为100目，六环石粉为微米级六环石粉，所述导热材料的目数为250目。
实施例2
(1)准备100份重量的水，依次加入5份碳酸钠和碳酸氢钠以1:1的混合粉末以及适量的柠檬酸调节PH值至5，再加入100份改性聚氨酯丙烯酸树脂、60份聚丙烯醇、20份六环石粉，温度升至55℃，匀速搅拌35min，得到混合液；
(2)向步骤(1)中的混合液加入烷基改性有机硅氧烷1份、邻苯基苯酚2份和聚乙烯蜡2份，继续搅拌20min得到粘合剂半成品；
(3)向步骤(2)中的粘合剂半成品中以1:1的质量比加入氮化硅和二氧化硅共3份，和豆粕粉20份，持续搅拌60min，旋转搅拌的同时持续抽真空直至豆胶粘合剂中没有明显气泡，得到豆胶胶黏剂。
上述步骤的原料中，豆粕粉为大豆榨取大豆油之后的豆粕烘干研磨成粉作为粉体组分，所述豆粕粉的目数为300目，六环石粉为微米级六环石粉，所述导热材料的目数为400目。
实施例3
(1)准备100份重量的水，依次加入0.6份碳酸钠和碳酸氢钠以1:1的混合粉末以及适量的柠檬酸调节PH值至4，再加入75份改性聚氨酯丙烯酸树脂、40份聚丙烯醇、12份六环石粉，温度升至30℃，匀速搅拌10min，得到混合液；
(2)向步骤(1)中的混合液加入烷基改性有机硅氧烷0.1份、邻苯基苯酚0.3份和聚乙烯蜡0.3份，继续搅拌12min得到粘合剂半成品；
(3)向步骤(2)中的粘合剂半成品中以1:1的质量比加入氮化硅和二氧化硅共2份，和豆粕粉15份，持续搅拌60min，旋转搅拌的同时持续抽真空直至豆胶粘合剂中没有明显气泡，得到豆胶胶黏剂。
上述步骤的原料中，豆粕粉为大豆榨取大豆油之后的豆粕烘干研磨成粉作为粉体组分，所述豆粕粉的目数为200目，六环石粉为微米级六环石粉，所述导热材料的目数为320目。
实施例4
(1)准备60份重量的水，依次加入2份碳酸钠和碳酸氢钠以1:1的混合粉末以及适量的柠檬酸调节PH值至4，再加入60份改性聚氨酯丙烯酸树脂、30份聚丙烯醇、8份六环石粉，温度升至40℃，匀速搅拌20min，得到混合液；
(2)向步骤(1)中的混合液加入烷基改性有机硅氧烷0.3份、邻苯基苯酚0.2份和聚乙烯蜡0.2份，继续搅拌8min得到粘合剂半成品；
(3)向步骤(2)中的粘合剂半成品中以1:1的质量比加入氮化硅和二氧化硅共2份，和豆粕粉15份，持续搅拌30min，旋转搅拌的同时持续抽真空直至豆胶粘合剂中没有明显气泡，得到豆胶胶黏剂。
上述步骤的原料中，豆粕粉为大豆榨取大豆油之后的豆粕烘干研磨成粉作为粉体组分，所述豆粕粉的目数为200目，六环石粉为微米级六环石粉，所述导热材料的目数为320目。
实施例5
(1)准备80份重量的水，依次加入4份碳酸钠和碳酸氢钠以1:1的混合粉末以及适量的柠檬酸调节PH值至4，再加入85份改性聚氨酯丙烯酸树脂、50份聚丙烯醇、16份六环石粉，温度升至40℃，匀速搅拌30min，得到混合液；
(2)向步骤(1)中的混合液加入烷基改性有机硅氧烷0.8份、邻苯基苯酚0.4份和聚乙烯蜡0.4份，继续搅拌16min得到粘合剂半成品；
(3)向步骤(2)中的粘合剂半成品中以1:1的质量比加入氮化硅和二氧化硅共3份，和豆粕粉18份，持续搅拌50min，旋转搅拌的同时持续抽真空直至豆胶粘合剂中没有明显气泡，得到豆胶胶黏剂。
上述步骤的原料中，豆粕粉为大豆榨取大豆油之后的豆粕烘干研磨成粉作为粉体组分，所述豆粕粉的目数为200目，六环石粉为微米级六环石粉，所述导热材料的目数为320目。
将实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和实施例5中制备的胶黏剂用于人造板的制备，具体为分别将这三种胶黏剂涂于板材的表面进行粘合，并按照国家标准进行性能测试对照，其性能测试指标对照表如表1所示。
从表中的数据可以看出，本发明的豆胶粘合剂在用于板材的制备时不产生甲醛，保证环保性能，耐水性好，在浸湿后的性能强度表现良好，而且能够释放大量的负离子，有益于人体健康，在保证了胶黏剂的粘结强度的情况下导热性能也得到了很好的提升，此豆胶黏合剂在工业使用及推广中更有价值，具有明显优势。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种豆胶粘合剂及其制备方法，其特征在于：所述豆胶粘合剂由以下重量份的原料组成：豆粕粉20～60份，交联剂50～100份，增粘剂20～60份，改性剂0.1～5份，调节剂0.1～5份，流平剂0.1～1份，防霉剂0.5～2份，防水剂0.5～2份，负离子发生剂2～20份，导热填料3～6份。
2.根据权利要求1所述的一种豆胶粘合剂，其特征在于：所述豆粕粉为大豆榨取大豆油之后的豆粕烘干研磨成粉作为粉体组分，所述豆粕粉的目数为100～300目。
3.根据权利要求2所述的一种豆胶粘合剂，其特征在于：所述交联剂为改性聚氨酯丙烯酸树脂、环氧树脂、反应性聚酰胺树脂和异氰酸酯中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种豆胶粘合剂，其特征在于：所述增粘剂为聚丙烯醇、硅胶乳液和羧基丁苯胶乳液中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种豆胶粘合剂，其特征在于：所述改性剂为碳酸钠、碳酸氢钠、强氧化钙、氢氧化铝和氨水中的一种或几种，所述调节剂为醋酸、磷酸、柠檬酸和酒石酸中的一种或几种，所述流平剂为烷基改性有机硅氧烷。
6.根据权利要求1所述的一种豆胶粘合剂，其特征在于：所述防霉剂为邻苯基苯酚、双氯芬和防霉芬中的一种或几种，所述防水剂为聚乙烯蜡。
7.根据权利要求1所述的一种豆胶粘合剂，其特征在于：所述负离子发生剂为六环石粉，所述导热填料为碳化硅、氧化铝、氮化硼和二氧化硅的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种豆胶粘合剂，其特征在于：所述六环石粉为微米级六环石粉，所述导热材料的目数为250～400目。
9.根据权利要求1所述的一种豆胶粘合剂的制备方法，其特征在于：将所述豆粕粉、改性剂、交联剂、增粘剂、负离子添加剂和调节剂依次加入水中，温度升至30～55℃，搅拌15～35min，得到混合液依次加入流平剂、防霉剂和防水剂，持续搅拌5～20min，再加入导热填料，持续搅拌20～60min后经过真空旋转消泡，得到豆胶胶黏剂。
10.根据权利要求9所述的一种豆胶粘合剂的制备方法，其特征在于：将所述的交联剂、增粘剂、负离子添加剂和改性剂加入水中后，加入调节剂调节PH值至3～5，所述真空旋转消泡为在旋转搅拌的同时持续抽真空直至豆胶粘合剂中没有明显气泡。
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