CN109266285A - 一种紫胶改性聚醋酸乙烯酯的多层板材胶合加工用环保水性胶粘剂 - Google Patents

一种紫胶改性聚醋酸乙烯酯的多层板材胶合加工用环保水性胶粘剂 Download PDF

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Abstract

本发明属于胶粘剂技术领域，具体涉及一种紫胶改性聚醋酸乙烯酯多层板材胶合加工用环保水性胶粘剂。其主要成分包括自来水、消泡剂、缓冲剂、乳化剂、引发剂、甲基丙烯酸、紫胶、醋酸乙烯酯、功能单体、增塑剂、封闭型固化剂和防腐剂。本发明在制备时首先利用聚乙烯醇和改性瓜尔胶为保护胶体，利用瓜尔胶分子结构中直链上大部分伯羟基和仲羟基都处在外侧，具有最大的氢键结合面积，合成自交联聚醋酸乙烯酯共聚改性乳液，然后在共聚乳液中加入封闭型固化剂，复配木薯淀粉，最终制备出一种以水为分散介质，使用方便，对环境无污染，热压固化后强度高，有一定耐水性的多层板材胶合加工用环保水性胶粘剂。

Description

一种紫胶改性聚醋酸乙烯酯的多层板材胶合加工用环保水性 胶粘剂
技术领域
本发明涉及特殊性能木工胶粘剂制备技术，具体涉及一种紫胶改性聚醋酸乙烯酯的多层板材胶合加工用环保水性胶粘剂。
背景技术
多层板是由木段旋切成单板或由木方刨切成薄木，再用胶粘剂胶合而成的三层或多层的板状材料，通常用奇数层单板，并使相邻层单板的纤维方向互相垂直胶合而成。
多层板也叫胶合板是家具常用材料之一，通常其皇冠胶合板表板和内层板对称地配置在中心层或板芯的两侧。常用的有三合板、五合板等。胶合板能提高木材利用率，是节约木材的一个主要途径。
多层板是家具加工企业常用材料之一，是一种人造板。一组单板通常按相邻层木纹方向互相垂直组坯胶合而成的板材，多层板通常其表板和内层板对称地配置在中心层或板芯的两侧。用涂胶后的单板按木纹方向纵横交错配成的板坯，在加热或不加热的条件下压制而成。层数一般为奇数，少数也有偶数。纵横方向的物理、机械性质差异较小。常用的有三合板、五合板等多层板。多层板能提高木材利用率，是节约木材的一个主要途径。亦可供飞机、船舶、火车、汽车、建筑和包装板箱等作用材。
家装中使用的主要是饰面三夹板，即在工厂中已经将非常薄的实木饰面贴在三夹板上。饰面三夹板使用方便，价格也比自己买饰面板让施工队贴来得便宜。
为实现薄木片的粘合，需要用到专门的胶粘剂，传统的多层板材胶合主要以脲醛树脂胶为主要粘接基料，在使用时加入氯化铵、面粉、碳酸钙、滑石粉等搅拌均匀，在120℃～130℃的温度下进行热压覆合贴面，热压固化时间5-8分钟。该类型胶粘剂存在使用不方便，热压温度过高，能耗大，热压时间长，并且在加工和后期使用过程中存在甲醛释放，污染环境，严重危害使用者的身体健康，为此，开发一种单组份、使用方便、加工能耗低、无甲醛释放的多层板加工用胶粘剂具有重要的经济效益和社会效益。
发明内容
本发明目的在于针对传统多层板材胶合主要用脲醛树脂胶粘剂不环保，提供了一种紫胶改性聚醋酸乙烯酯多层板材胶合加工用环保水性胶粘剂。
本发明采用如下技术方案：一种紫胶改性聚醋酸乙烯酯的多层板材胶合加工用环保水性胶粘剂，其特征在于包括如下步骤：
(1)将0.1重量份过硫酸铵溶解于5重量份数水中，得到聚合反应的过硫酸铵引发剂溶液；
(2)将27.0～29.5重量份醋酸乙烯酯、2重量份甲基丙烯酸、1重量份功能单体和1.0～2重量份紫胶，混合搅拌充分溶解均匀，制成31～34重量份混合单体；
(3)在反应釜中加入48.5～45.5重量份水、0.1重量份消泡剂F681、0.1重量份缓冲剂碳酸氢钠、0.2乳化剂AEO-9，分散搅拌条件下加入3～2重量份聚乙烯醇，1～2羟丙基瓜尔胶，搅拌分散10分钟后升温至90℃，保温60分钟，然后降温至60℃，加入10重量份醋酸乙烯酯及1.5重量份过硫酸铵引发剂溶液，搅拌分散10分钟；
(4)升温至78℃，保温20分钟至无回流后恒流泵滴加步骤(2)所配31～34重量份混合单体，控制在4小时内滴完；同时恒流泵滴加3.6重量份过硫酸铵溶液，控制在4小时内滴完；单体与过硫酸铵溶液滴完后，保温15分钟后升温至90℃，再次保温60分钟；之后降温至45℃以下，加入0.1重量份的防腐剂、0.1重量份润湿剂、0.3重量份的封闭型固化剂、0.5重量份的增塑剂、10重量份的木薯淀粉，搅拌30分钟后出料，获得成品乳液。
进一步地，所述功能单体为N-(异丁氧基)甲基丙烯酰胺IBMA。
进一步地，所述防腐剂为罗门哈斯342。
进一步地，所述增塑剂为TXIB。
进一步地，所述润湿剂为OT-75。
本发明的有益效果在于：
紫胶树脂粘着力强，紫胶的主要组成物质为紫胶树脂，此外，还含有少量紫胶色素和紫胶蜡等物质。紫胶树脂是羟基脂肪酸和羟基倍半萜烯酸构成的酯和聚酯混合物，其平均分子量为1000，分子式可用C60H90O5表示，每个分子中至少含有1个游离羧基、5个羟基、3个酯基和1个醛基。由于紫胶树脂具有很多优良特性，而且对人畜无毒性和刺激性，因此，用途十分广泛。本发明专利通过紫胶与醋酸乙烯酯接枝共聚反应，所制备的接技共聚物具有很好的光泽、硬度、韧性、耐水性及耐其他溶剂的性能。在加入条件下其基团能够与羟基、羧基等发生多重反应，提高强度。
IBMA是一种新的交联单体，其分子结构为:
IBMA是N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)的异丁基醚化产品。它含有容易发生聚合反应的乙烯基团，还有可以发生交联反应的异丁氧基亚甲基基团。
发明专利通过紫胶树脂中的羧基、羟基、醛基，与IBMA中的异丁氧基亚甲基基团，在加热成膜过程中发生协同反应，形成交联网络结构。
封闭型水性固化剂，封闭多异氰酸酯，该系列固化剂常温下可与水性树脂(水性聚氨酯、水性丙烯酸酯、氟乳液、有机硅乳液等)长期稳定共存，热处理时该固化剂释放出的异氰酸酯(-NCO)基团与水性树脂分子链上羟基、羧基、氨基等基团反应形成交联结构，可显著改善水性树脂性能。
具体实施方式
下面通过具体实施例来对本发明作进一步详细的描述。
实施例一总量＝1100kg
(1)将1公斤过硫酸铵溶解于50公斤水中，得到51公斤聚合反应的过硫酸铵引发剂溶液；
(2)将270公斤醋酸乙烯酯、20公斤甲基丙烯酸、10公斤功能单体N-(异丁氧基)甲基丙烯酰胺IBMA和10公斤的紫胶，混合搅拌充分溶解均匀，制成310公斤混合单体；
(3)在反应釜中加入485公斤水、1公斤消泡剂F681、1公斤缓冲剂碳酸氢钠、2公斤乳化剂AEO-9，分散搅拌条件下加入30公斤川维聚乙烯醇1792，10公斤羟丙基瓜尔胶，搅拌分散10分钟后升温至90℃，保温60分钟，然后降温至60℃，加入100公斤醋酸乙烯酯及15公斤过硫酸铵引发剂溶液，搅拌分散10分钟；
(4)升温至78℃，保温20分钟至无回流后恒流泵滴加步骤(2)所配310公斤混合单体，控制在4小时内滴完；同时恒流泵滴加36公斤过硫酸铵溶液，控制在4小时内滴完；单体与过硫酸铵溶液滴完后，保温15分钟后升温至90℃，再次保温60分钟；之后降温至45℃以下，加入1公斤的罗门哈斯342防腐剂、1公斤润湿剂OT-75、3公斤的德国拜耳封闭型固化剂BL 3175、5公斤的增塑剂TXIB、100公斤木薯淀粉，搅拌30分钟后出料，获得成品乳液。
实施例二总量＝1100kg
(1)将1公斤过硫酸铵溶解于50公斤水中，得到51公斤聚合反应的过硫酸铵引发剂溶液；
(2)将295公斤醋酸乙烯酯、20公斤甲基丙烯酸、10公斤功能单体N-(异丁氧基)甲基丙烯酰胺IBMA和15公斤的紫胶，混合搅拌充分溶解均匀，制成340公斤混合单体；
(3)在反应釜中加入455公斤水、1公斤消泡剂F681、1公斤缓冲剂碳酸氢钠、2公斤乳化剂AEO-9，分散搅拌条件下加入25公斤川维聚乙烯醇1792，15公斤羟丙基瓜尔胶，搅拌分散10分钟后升温至90℃，保温60分钟，然后降温至60℃，加入100公斤醋酸乙烯酯及15公斤过硫酸铵引发剂溶液，搅拌分散10分钟；
(4)升温至78℃，保温20分钟至无回流后恒流泵滴加步骤(2)所配340公斤混合单体，控制在4小时内滴完；同时恒流泵滴加36公斤过硫酸铵溶液，控制在4小时内滴完；单体与过硫酸铵溶液滴完后，保温15分钟后升温至90℃，再次保温60分钟；之后降温至45℃以下，加入1公斤的罗门哈斯342防腐剂、1公斤润湿剂OT-75、3公斤的德国拜耳封闭型固化剂BL 3175、5公斤的增塑剂TXIB、100公斤木薯淀粉，搅拌30分钟后出料，获得成品乳液。
实施例三总量＝1100kg
(1)将1公斤过硫酸铵溶解于50公斤水中，得到51公斤聚合反应的过硫酸铵引发剂溶液；
(2)将290公斤醋酸乙烯酯、20公斤甲基丙烯酸、10公斤功能单体N-(异丁氧基)甲基丙烯酰胺IBMA和20公斤的紫胶，混合搅拌充分溶解均匀，制成340公斤混合单体；
(3)在反应釜中加入455公斤水、1公斤消泡剂F681、1公斤缓冲剂碳酸氢钠、2公斤乳化剂AEO-9，分散搅拌条件下加入20公斤川维聚乙烯醇1792，20公斤羟丙基瓜尔胶，搅拌分散10分钟后升温至90℃，保温60分钟，然后降温至60℃，加入100公斤醋酸乙烯酯及15公斤过硫酸铵引发剂溶液，搅拌分散10分钟；
(4)升温至78℃，保温20分钟至无回流后恒流泵滴加步骤(2)所配340公斤混合单体，控制在4小时内滴完；同时恒流泵滴加36公斤过硫酸铵溶液，控制在4小时内滴完；单体与过硫酸铵溶液滴完后，保温15分钟后升温至90℃，再次保温60分钟；之后降温至45℃以下，加入1公斤的罗门哈斯342防腐剂、1公斤润湿剂OT-75、3公斤的德国拜耳封闭型固化剂BL 3175、5公斤的增塑剂TXIB、100公斤木薯淀粉，搅拌30分钟后出料，获得成品乳液。
实施例1至实施例3产品物理及性能指标，按照HJ/T220-2005、GB/T 185832008和HG/T 2727-2010标准检测，检测结果如表1所示。
表1
表2紫胶改性聚醋酸乙烯酯多层板材胶合加工用环保水性胶粘剂与对传统脲醛树脂胶对比
由表可见，本发明制备的多层板材胶合加工用环保水性胶粘剂满足行业标准要求。是一种水基聚醋酸乙烯酯、单组份胶粘剂，与万能胶相比，该胶具有环保，无毒无害，最终强度高，耐溶剂性及耐热性好的特点。与脲醛胶贴面比较，具有以下几个特点：1、环保，无刺激性，无毒；2、柔韧性比较好，在热压及冷却过程中，不会因热胀冷缩或内应力作用引起胶层或者木皮龟裂；3、使用方便，不用调胶，避免因调胶过量以及调胶不当引起的品质问题，降低返工率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术原理对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化或修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种紫胶改性聚醋酸乙烯酯的多层板材胶合加工用环保水性胶粘剂，其特征在于，通过以下步骤制备得到：
(1)将0.1重量份过硫酸铵溶解于5重量份数水中，得到聚合反应的过硫酸铵引发剂溶液。
(2)将27.0～29.5重量份醋酸乙烯酯、2重量份甲基丙烯酸、1重量份功能单体和1.0～2重量份紫胶，混合搅拌充分溶解均匀，制成31～34重量份混合单体。
(3)在反应釜中加入48.5～45.5重量份水、0.1重量份消泡剂F681、0.1重量份缓冲剂碳酸氢钠、0.2乳化剂AEO-9，分散搅拌条件下加入3～2重量份聚乙烯醇，1～2羟丙基瓜尔胶，搅拌分散10分钟后升温至90℃，保温60分钟，然后降温至60℃，加入10重量份醋酸乙烯酯及1.5重量份过硫酸铵引发剂溶液，搅拌分散10分钟。
(4)升温至78℃，保温20分钟至无回流后恒流泵滴加步骤(2)所配31～34重量份混合单体，控制在4小时内滴完；同时恒流泵滴加3.6重量份过硫酸铵溶液，控制在4小时内滴完；单体与过硫酸铵溶液滴完后，保温15分钟后升温至90℃，再次保温60分钟；之后降温至45℃以下，加入0.1重量份的防腐剂、0.1重量份润湿剂、0.3重量份的封闭型固化剂、0.5重量份的增塑剂、10重量份的木薯淀粉，搅拌30分钟后出料，获得成品乳液。
2.根据权利要求1所述的环保水性胶粘剂，其特征在于，所述功能单体为
N-(异丁氧基)甲基丙烯酰胺IBMA。
3.根据权利要求1所述的环保水性胶粘剂，其特征在于，所述防腐剂为罗门哈斯342。
4.根据权利要求1所述的环保水性胶粘剂，其特征在于，所述增塑剂为TXIB。
5.根据权利要求1所述的环保水性胶粘剂，其特征在于，所述润湿剂为OT-75。
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