CN108690555A - 一种用于制作户外家具的纤维板用的胶黏剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于制作户外家具的纤维板用的胶黏剂，由下列物质组成：豆胶、栲胶、鸡蛋清、小麦淀粉、大豆卵磷脂、改性生物碳粉、柠檬酸、消泡剂、防霉剂、脂肪醇聚氧乙烯醚、固化剂、去离子水。本发明提供了一种纤维板用胶黏剂，其各组分搭配合理，配制方便，对应的胶黏剂稳定性好、粘结性强，能很好的改善纤维板的力学强度品质，并具有绿色安全、毒副作用小的特点，极具市场竞争力和推广应用价值。

Description

一种用于制作户外家具的纤维板用的胶黏剂
技术领域
本发明涉及一种胶黏剂，具体涉及一种用于制作户外家具的纤维板用的胶黏剂。
背景技术
户外家具是指在开放或半开放性户外空间中，为方便人们健康、舒适、高效的公共性户外活动而设置的一系列相对于室内家具而言的用具，其主要涵盖了城市公共户外家具、庭院户外休闲家具、商业场所户外家具、便携户外家具等四大类产品。户外家具的加工制作中定然少不了木材的使用，而随着人们对于树木砍伐速度的加剧，现有的生存量大幅降低，影响到了大气环境安全，因此需要一种新的木材需求解决思路。
纤维板又名密度板，是以木质纤维或其他植物素纤维为原料，施加脲醛树脂或其他适用的胶黏剂制成的人造板。制造 1立方米纤维板约需2.5～3立方米的木材，可代替3立方米锯材或5立方米原木。发展纤维板生产是木材资源综合利用的有效途径。现有的户外家具制作中已常见纤维板的存在。纤维板的使用性能很大程度上由脲醛树脂等树脂或胶黏剂决定，随着人们对于产品使用要求的不断提高，普通纤维板的特性需要不断的进行改善。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种用于制作户外家具的纤维板用的胶黏剂。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于制作户外家具的纤维板用的胶黏剂，由如下重量份的物质组成：
48~52份豆胶、6~8份栲胶、4~7份鸡蛋清、2~5份小麦淀粉、1~2份大豆卵磷脂、8~10份改性生物碳粉、0.2~0.3份柠檬酸、0.5~1份消泡剂、1~1.5份防霉剂、2.5~3.5份脂肪醇聚氧乙烯醚、1~2份固化剂、180~200份去离子水。
优选的，由如下重量份的物质组成：
50份豆胶、7份栲胶、6份鸡蛋清、4份小麦淀粉、1.5份大豆卵磷脂、9份改性生物碳粉、0.25份柠檬酸、0.8份消泡剂、1.3份防霉剂、3份脂肪醇聚氧乙烯醚、1.5份固化剂、190份去离子水。
进一步的，所述消泡剂为二羟基聚二甲基硅氧烷。
进一步的，所述防霉剂为氯化三乙基锡或氯化三丁基锡。
进一步的，所述固化剂为间苯二铵或二乙烯三胺。
进一步的，所述改性生物碳粉的制备方法包括如下步骤：
（1）将农作物秸秆放入到蒸汽爆破罐内进行蒸汽爆破处理，完成后取出备用；
（2）将步骤（1）处理后的农作物秸秆投入到碳化设备内进行碳化处理，完成后取出得生物碳备用；
（3）将甲醛和二氰二酰胺按照质量比1：1.5~1.7进行混合后放入反应釜中，然后向反应釜中通入氮气，接着再向反应釜内加入甲醛和二氰二酰胺总质量2~4%的二茂铁硼酸、0.08~0.13%的硝酸铈，然后以850~950转/分钟的转速搅拌处理2~2.5h后得混合物A备用；
（4）向步骤（3）处理后的反应釜中加入混合物A总质量6~8%的聚乙二醇、2~2.4%的苯酚、3~5%的丙烯酸羟丙酯、2.5~3.5%的泡花碱、1~1.5%的硫酸锌、5~8%的氨基磺酸铵、0.5~1%的六偏磷酸钠、5~7%的环糊精、28~32%的步骤（2）制得的生物碳，然后加热保持反应釜内的温度为63~66℃，超声震荡处理1~1.5h后取出得混合物B备用；
（5）将步骤（4）所得的混合物B放入到离心机内进行离心过滤，取出后再将离心物放到温度为80~85℃的干燥箱内干燥处理2~3h，最后取出自然冷却至室温即可。
进一步的，步骤（2）中所述的碳化处理时的碳化温度为500~540℃，碳化处理的时长为1~2h。
进一步的，步骤（4）中所述的超声震荡处理时的超声波频率为500~550kHz，期间保持反应釜内的压力为0.45~0.55MPa。
胶黏剂对于纤维板而言，起到了粘结固定的作用，密切影响着纤维板的力学强度等特性，本发明为了增强胶黏剂的使用效果，优化改善了其原料成分，其中以豆胶、栲胶、鸡蛋清、小麦淀粉作为主要胶黏成分，避免了传统化工试剂的使用，保证了整体的绿色、安全性，为了进一步改善胶黏剂的使用特性，又添加了一种特制的改性生物碳粉成分，其是以农作物秸秆为原料碳化而成，充分利用了农作物秸秆物质，实现了物质的再利用，保护了环境，然后对生物碳进行改性，其中制得了一种混合物A，其是利用甲醛和二氰二酰胺为主要聚合物质，能在后续二茂铁硼酸和硝酸铈的催化作用，配合苯酚、聚乙二醇、丙烯酸羟丙酯、氨基磺酸铵等成分，形成以甲醛和二氰二酰胺反应生成的树脂为主体的胺-醛-酚类改性小分子聚合物，在后续改性过程中，此小分子聚合物与环糊精共同结合插层到了生物碳的分子表面和层间，对生物碳进行了表面和内部修饰改性，增强了生物碳与木质纤维间的的相容性和结合力，提升了胶黏剂与木质纤维间的结合强度，进而改善了纤维板的品质。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明提供了一种纤维板用胶黏剂，其各组分搭配合理，配制方便，对应的胶黏剂稳定性好、粘结性强，能很好的改善纤维板的力学强度品质，并具有绿色安全、毒副作用小的特点，极具市场竞争力和推广应用价值。
具体实施方式
实施例1
一种用于制作户外家具的纤维板用的胶黏剂，由如下重量份的物质组成：
48份豆胶、6份栲胶、4份鸡蛋清、2份小麦淀粉、1份大豆卵磷脂、8份改性生物碳粉、0.2份柠檬酸、0.5份消泡剂、1份防霉剂、2.5份脂肪醇聚氧乙烯醚、1份固化剂、180份去离子水。
进一步的，所述消泡剂为二羟基聚二甲基硅氧烷。
进一步的，所述防霉剂为氯化三乙基锡。
进一步的，所述固化剂为间苯二铵。
进一步的，所述改性生物碳粉的制备方法包括如下步骤：
（1）将农作物秸秆放入到蒸汽爆破罐内进行蒸汽爆破处理，完成后取出备用；
（2）将步骤（1）处理后的农作物秸秆投入到碳化设备内进行碳化处理，完成后取出得生物碳备用；
（3）将甲醛和二氰二酰胺按照质量比1：1.5进行混合后放入反应釜中，然后向反应釜中通入氮气，接着再向反应釜内加入甲醛和二氰二酰胺总质量2%的二茂铁硼酸、0.08%的硝酸铈，然后以850转/分钟的转速搅拌处理2h后得混合物A备用；
（4）向步骤（3）处理后的反应釜中加入混合物A总质量6%的聚乙二醇、2%的苯酚、3%的丙烯酸羟丙酯、2.5%的泡花碱、1%的硫酸锌、5%的氨基磺酸铵、0.5%的六偏磷酸钠、5%的环糊精、28%的步骤（2）制得的生物碳，然后加热保持反应釜内的温度为63℃，超声震荡处理1h后取出得混合物B备用；
（5）将步骤（4）所得的混合物B放入到离心机内进行离心过滤，取出后再将离心物放到温度为80℃的干燥箱内干燥处理2h，最后取出自然冷却至室温即可。
进一步的，步骤（2）中所述的碳化处理时的碳化温度为500℃，碳化处理的时长为1h。
进一步的，步骤（4）中所述的超声震荡处理时的超声波频率为500kHz，期间保持反应釜内的压力为0.45MPa。
实施例2
一种用于制作户外家具的纤维板用的胶黏剂，由如下重量份的物质组成：
50份豆胶、7份栲胶、6份鸡蛋清、4份小麦淀粉、1.5份大豆卵磷脂、9份改性生物碳粉、0.25份柠檬酸、0.8份消泡剂、1.3份防霉剂、3份脂肪醇聚氧乙烯醚、1.5份固化剂、190份去离子水。
进一步的，所述消泡剂为二羟基聚二甲基硅氧烷。
进一步的，所述防霉剂为氯化三乙基锡。
进一步的，所述固化剂为间苯二铵。
进一步的，所述改性生物碳粉的制备方法包括如下步骤：
（1）将农作物秸秆放入到蒸汽爆破罐内进行蒸汽爆破处理，完成后取出备用；
（2）将步骤（1）处理后的农作物秸秆投入到碳化设备内进行碳化处理，完成后取出得生物碳备用；
（3）将甲醛和二氰二酰胺按照质量比1：1.6进行混合后放入反应釜中，然后向反应釜中通入氮气，接着再向反应釜内加入甲醛和二氰二酰胺总质量3%的二茂铁硼酸、0.11%的硝酸铈，然后以900转/分钟的转速搅拌处理2.3h后得混合物A备用；
（4）向步骤（3）处理后的反应釜中加入混合物A总质量7%的聚乙二醇、2.2%的苯酚、4%的丙烯酸羟丙酯、3%的泡花碱、1.2%的硫酸锌、7%的氨基磺酸铵、0.8%的六偏磷酸钠、6%的环糊精、30%的步骤（2）制得的生物碳，然后加热保持反应釜内的温度为64℃，超声震荡处理1.2h后取出得混合物B备用；
（5）将步骤（4）所得的混合物B放入到离心机内进行离心过滤，取出后再将离心物放到温度为83℃的干燥箱内干燥处理2.5h，最后取出自然冷却至室温即可。
进一步的，步骤（2）中所述的碳化处理时的碳化温度为520℃，碳化处理的时长为1.5h。
进一步的，步骤（4）中所述的超声震荡处理时的超声波频率为530kHz，期间保持反应釜内的压力为0.50MPa。
实施例3
一种用于制作户外家具的纤维板用的胶黏剂，由如下重量份的物质组成：
52份豆胶、8份栲胶、7份鸡蛋清、5份小麦淀粉、2份大豆卵磷脂、10份改性生物碳粉、0.3份柠檬酸、1份消泡剂、1.5份防霉剂、3.5份脂肪醇聚氧乙烯醚、2份固化剂、200份去离子水。
进一步的，所述消泡剂为二羟基聚二甲基硅氧烷。
进一步的，所述防霉剂为氯化三丁基锡。
进一步的，所述固化剂为二乙烯三胺。
进一步的，所述改性生物碳粉的制备方法包括如下步骤：
（1）将农作物秸秆放入到蒸汽爆破罐内进行蒸汽爆破处理，完成后取出备用；
（2）将步骤（1）处理后的农作物秸秆投入到碳化设备内进行碳化处理，完成后取出得生物碳备用；
（3）将甲醛和二氰二酰胺按照质量比1：1.7进行混合后放入反应釜中，然后向反应釜中通入氮气，接着再向反应釜内加入甲醛和二氰二酰胺总质量4%的二茂铁硼酸、0.13%的硝酸铈，然后以950转/分钟的转速搅拌处理2.5h后得混合物A备用；
（4）向步骤（3）处理后的反应釜中加入混合物A总质量8%的聚乙二醇、2.4%的苯酚、5%的丙烯酸羟丙酯、3.5%的泡花碱、1.5%的硫酸锌、8%的氨基磺酸铵、1%的六偏磷酸钠、7%的环糊精、32%的步骤（2）制得的生物碳，然后加热保持反应釜内的温度为66℃，超声震荡处理1.5h后取出得混合物B备用；
（5）将步骤（4）所得的混合物B放入到离心机内进行离心过滤，取出后再将离心物放到温度为85℃的干燥箱内干燥处理3h，最后取出自然冷却至室温即可。
进一步的，步骤（2）中所述的碳化处理时的碳化温度为540℃，碳化处理的时长为2h。
进一步的，步骤（4）中所述的超声震荡处理时的超声波频率为550kHz，期间保持反应釜内的压力为0.55MPa。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，用等质量份的市售生物碳粉取代改性生物碳粉成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，省去了改性生物碳粉成分，除此外的方法步骤均相同。
对照组
现有市售的纤维板用胶黏剂。
为了对比本发明效果，以松木纤维为基材，分别对应添加上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对照组对应的胶黏剂（除胶黏剂的种类不同外，施加的剂量及板材的制作工艺均完全相同），均制成规格为长600mm、宽300mm、高18mm的样板，然后对其进行性能测试，具体对比数据如下表1所示：
表1
注：上表1中所述的弹性模量、静曲强度和内结合强度参照GB/T11718-1999和GB/T17657-1999进行测试。
由上表1可以看出，本发明胶黏剂能够明显的改善纤维板的力学强度品质，粘结性能好，极具推广使用价值。

Claims (8)

1.一种用于制作户外家具的纤维板用的胶黏剂，其特征在于，由如下重量份的物质组成：
48~52份豆胶、6~8份栲胶、4~7份鸡蛋清、2~5份小麦淀粉、1~2份大豆卵磷脂、8~10份改性生物碳粉、0.2~0.3份柠檬酸、0.5~1份消泡剂、1~1.5份防霉剂、2.5~3.5份脂肪醇聚氧乙烯醚、1~2份固化剂、180~200份去离子水。
2.根据权利要求1所述的一种用于制作户外家具的纤维板用的胶黏剂，其特征在于，由如下重量份的物质组成：
50份豆胶、7份栲胶、6份鸡蛋清、4份小麦淀粉、1.5份大豆卵磷脂、9份改性生物碳粉、0.25份柠檬酸、0.8份消泡剂、1.3份防霉剂、3份脂肪醇聚氧乙烯醚、1.5份固化剂、190份去离子水。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于制作户外家具的纤维板用的胶黏剂，其特征在于，所述消泡剂为二羟基聚二甲基硅氧烷。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于制作户外家具的纤维板用的胶黏剂，其特征在于，所述防霉剂为氯化三乙基锡或氯化三丁基锡。
5.根据权利要求1或2所述的一种用于制作户外家具的纤维板用的胶黏剂，其特征在于，所述固化剂为间苯二铵或二乙烯三胺。
6.根据权利要求1或2所述的一种用于制作户外家具的纤维板用的胶黏剂，其特征在于，所述改性生物碳粉的制备方法包括如下步骤：
（1）将农作物秸秆放入到蒸汽爆破罐内进行蒸汽爆破处理，完成后取出备用；
（2）将步骤（1）处理后的农作物秸秆投入到碳化设备内进行碳化处理，完成后取出得生物碳备用；
（3）将甲醛和二氰二酰胺按照质量比1：1.5~1.7进行混合后放入反应釜中，然后向反应釜中通入氮气，接着再向反应釜内加入甲醛和二氰二酰胺总质量2~4%的二茂铁硼酸、0.08~0.13%的硝酸铈，然后以850~950转/分钟的转速搅拌处理2~2.5h后得混合物A备用；
（4）向步骤（3）处理后的反应釜中加入混合物A总质量6~8%的聚乙二醇、2~2.4%的苯酚、3~5%的丙烯酸羟丙酯、2.5~3.5%的泡花碱、1~1.5%的硫酸锌、5~8%的氨基磺酸铵、0.5~1%的六偏磷酸钠、5~7%的环糊精、28~32%的步骤（2）制得的生物碳，然后加热保持反应釜内的温度为63~66℃，超声震荡处理1~1.5h后取出得混合物B备用；
（5）将步骤（4）所得的混合物B放入到离心机内进行离心过滤，取出后再将离心物放到温度为80~85℃的干燥箱内干燥处理2~3h，最后取出自然冷却至室温即可。
7.根据权利要求6所述的一种用于制作户外家具的纤维板用的胶黏剂，其特征在于，步骤（2）中所述的碳化处理时的碳化温度为500~540℃，碳化处理的时长为1~2h。
8.根据权利要求6所述的一种用于制作户外家具的纤维板用的胶黏剂，其特征在于，步骤（4）中所述的超声震荡处理时的超声波频率为500~550kHz，期间保持反应釜内的压力为0.45~0.55MPa。
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