CN109370451A - 一种防开裂拼板胶及其制备方法 - Google Patents

一种防开裂拼板胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种防开裂拼板胶，包括以下重量份数的组分：乙酸乙烯酯‑乙烯共聚乳液25‑50份、重钙15‑45份、分散剂0.001‑0.1份、防腐剂0.001‑0.1份、消泡剂0.1‑1份、水40‑80份、聚乙烯醇20‑50份、二丁酯0.005‑0.1份、二甘醇0.005‑0.1份、单体1‑10份和聚乙二醇(400)二丙烯酸酯0.001‑0.1份。本发明的防开裂拼板胶成分不含甲醛，因此使用时不会产生异味、对环境和人体均无害，十分环保。本发明使用的扩链剂聚乙二醇(400)二丙烯酸酯分子结构中有两个双键，在共聚合过程中可以起到桥架作用提高产品分子量，从而提高强度；另一方面，分子结构中的氧化乙烯链具有自乳化作用，减少外加乳化剂使用。

Description

一种防开裂拼板胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及胶粘剂制备技术，尤其涉及一种防开裂拼板胶及其制备方法。
背景技术
现如今，人们对木材制品的需求越来越高，胶黏剂已经成为木材产业必不可少的生产用品之一，根据调研显示胶黏剂的用量大约占木材制品和人造板用量的30％，而拼板胶则是胶黏剂中最为广泛使用的胶水之一。而市面上的拼板胶可以释放游离甲醛，这不仅会对环境造成极大的污染，更会产生严重异味，极大降低人们的生活品质，既不环保又影响日常生活。
拼板胶作为装饰装修和实木行业的通用性粘剂，因其粘结方便，适用范围广而闻名，但是现有拼板胶的溶剂成分多为苯类或者甲烷类化合物，这些物质不仅对人体有害，同时对作用的环境有很高的要求，在高低温或多水或使用时间较长的情况下极易开裂，影响生产和工作的进行。
目前,这方面的胶粘剂大部分都是主剂乳液外加固化剂的双组份拼板胶。现有生产的拼板胶专用乳液在性能上能达到要求，但拼板后在日光暴晒极端情况下性能检测过会出现部分端头开裂现象，这是由于乳液形成的胶膜缺乏柔韧性，从而在外力作用下造成脆性断裂。
因此，亟待研究出一种既防开裂又环保功能的拼板胶。
发明内容
本发明的目的是提供一种防开裂拼板胶及其制备方法，其成分不含甲醛，并且具有良好的耐热、耐溶剂性能，使用时不会产生异味、对环境和人体均无害，十分环保。
为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种防开裂拼板胶，包括以下重量份数的组分：乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液25-50份、重钙15-45份、分散剂0.001-0.1份、防腐剂0.001-0.1份、消泡剂0.1-1份、水40-80份、聚乙烯醇20-50份、二丁酯0.005-0.1份、二甘醇0.005-0.1份、单体1-10份和聚乙二醇(400)二丙烯酸酯0.001-0.1份。
优选地，所述的防开裂拼板胶，包括以下重量份数的组分：乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液25-40份、重钙20-40份、分散剂0.002-0.01份、防腐剂0.002-0.01份、消泡剂0.1-0.8份、水50-70份、聚乙烯醇25-40份、二丁酯0.006-0.08份、二甘醇0.006-0.08份、单体3-7份和聚乙二醇(400)二丙烯酸酯0.001-0.01份。
更优选地，所述的防开裂拼板胶，包括以下重量份数的组分：乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液33份、重钙23份、分散剂0.003份、防腐剂0.004份、消泡剂0.5份、水60份、聚乙烯醇29份、二丁酯0.01份、二甘醇0.01份、单体5份和聚乙二醇(400)二丙烯酸酯0.005份。
优选地，水使用的是去离子去氧蒸馏水。
优选地，所述乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液是由乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液905和乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液705按质量比3-5:1配制而成。更优选地，所述乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液是由乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液905和乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液705按质量比3.03:1配制而成。在这个配比下，乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液达到的粘度效果最好，增塑性能也最好。
优选地，所述分散剂选自聚羧酸钠盐。
优选地，所述的聚乙烯醇是由聚乙烯醇2488、聚乙烯醇1788中一种或两种按任意配比混合组成。
优选地，所述防腐剂是由5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮按任意配比混合组成。
优选地，所述单体选自N-羟乙基丙烯酰胺。
优选地，所述消泡剂由聚硅氧烷、改性聚硅氧烷、硅树脂和白炭黑组成。
一种防开裂拼板胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚乙烯醇溶于水中，搅拌，得到聚乙烯醇溶液；
(2)加入分散剂和消泡剂，搅拌；
(3)加入重钙、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯和单体搅拌乳化，加热，得到乳化液；
(4)将乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液、二丁酯和二甘醇加入步骤(3)的乳化液中搅拌，抽真空，降温，得到胶体；
(5)加入防腐剂，调粘度，得到防开裂拼板胶。
优选地，步骤(1)中，搅拌的时间为10-30min；步骤(2)中，加入分散剂和消泡剂搅拌时间为15-25min；步骤(3)中，加入重钙、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯和单体搅拌乳化时间为15-40min，加热到80-85℃；步骤(4)中，搅拌的时间为20-50min，抽真空的时间为90-120min，真空度抽到-0.2MPa～-0.6MPa，将温度降至35-45℃；步骤(5)中，当用粘度计测试得到粘度为0.5-2万mPa.s，即得防开裂拼板胶。
本发明有益效果在于：
1、本发明的防开裂拼板胶成分不含甲醛，因此使用时不会产生异味、对环境和人体均无害，十分环保。
2、本发明的防开裂拼板胶是将聚乙烯醇和聚乙二醇(400)二丙烯酸酯在水中完成乳化，能使乳液的耐水性和抗冻融性能有所改善，因此具有耐水、耐潮性能。
3.本发明使用的扩链剂聚乙二醇(400)二丙烯酸酯分子结构中有两个双键，在共聚合过程中可以起到桥架作用提高产品分子量，从而提高强度；另一方面，分子结构中的氧化乙烯链具有自乳化作用，可以减少外加乳化剂使用；同时在链结构中引入自交联单体N-羟乙基丙烯酰胺与固化剂起到“架桥作用”。
4.本发明是以水为分散介质进行乳液聚合而得，是一种水性环保胶；而且具有成膜性好、粘结强度高，固化速度快、耐稀酸稀碱性好、使用方便、价格便宜、不含有机溶剂等优点。
具体实施方式
下面的实施例可以帮助本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不仅限于此。
实施例1
一种防开裂拼板胶，包括以下重量份数的组分：乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液7056.2份、乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液90518.8份、重钙15份、聚羧酸钠盐0.001份、5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮0.0005份、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮0.0005份、聚硅氧烷0.02份、改性聚硅氧烷0.05份、硅树脂0.02份和白炭黑0.01份、去离子去氧蒸馏水40份、聚乙烯醇248810份、聚乙烯醇178810份、二丁酯0.005份、二甘醇0.005份、N-羟乙基丙烯酰胺1份和聚乙二醇(400)二丙烯酸酯0.001份。
一种防开裂拼板胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚乙烯醇溶于去离子去氧蒸馏水中，搅拌15min，得到聚乙烯醇溶液；
(2)加入聚羧酸钠盐和聚硅氧烷、改性聚硅氧烷、硅树脂和白炭黑，搅拌20min；
(3)再加入重钙、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯和N-羟乙基丙烯酰胺，搅拌并乳化30min，加热到80℃，得到乳化液；
(4)将乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液705和乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液905、二丁酯和二甘醇加入步骤(3)的乳化液中搅拌15min，抽真空90min，直至真空度达到-0.6MPa时，降低温度至40℃，得到胶体；
(5)加入5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，当用粘度计测试得到粘度为8000mPa.s，得到防开裂拼板胶。
实施例2
一种防开裂拼板胶，包括以下重量份数的组分：乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液70512.4份、乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液90537.6份、重钙45份、聚羧酸钠盐0.1份、5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮0.05份、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮0.05份、聚硅氧烷0.2份、改性聚硅氧烷0.5份、硅树脂0.2份和白炭黑0.1份、去离子去氧蒸馏水80份、聚乙烯醇248825份、聚乙烯醇17885份、二丁酯0.1份、二甘醇0.1份、N-羟乙基丙烯酰胺10份和聚乙二醇(400)二丙烯酸酯0.1份。
一种防开裂拼板胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚乙烯醇溶于去离子去氧蒸馏水中，搅拌15min，得到聚乙烯醇溶液；
(2)加入聚羧酸钠盐和聚硅氧烷、改性聚硅氧烷、硅树脂和白炭黑，搅拌20min；
(3)再加入重钙、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯和N-羟乙基丙烯酰胺，搅拌并乳化30min，加热至80℃，得到乳化液；
(4)将乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液705和乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液905、二丁酯和二甘醇加入步骤(3)的乳化液中搅拌15min，抽真空90min，直至真空度达到-0.6MPa时，降低温度至40℃，得到胶体；
(5)加入5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，当用粘度计测试得到粘度为9000mPa.s，得到防开裂拼板胶。
实施例3
一种防开裂拼板胶，包括以下重量份数的组分：乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液705 5份、乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液90520份、重钙20份、聚羧酸钠盐0.002份、5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮0.001份、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮0.001份、聚硅氧烷0.02份、改性聚硅氧烷0.05份、硅树脂0.02份和白炭黑0.01份、去离子去氧蒸馏水50份、聚乙烯醇248815份、聚乙烯醇178810份、二丁酯0.006份、二甘醇0.006份、N-羟乙基丙烯酰胺3份和聚乙二醇(400)二丙烯酸酯0.001份。
一种防开裂拼板胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚乙烯醇溶于去离子去氧蒸馏水中，搅拌15min，得到聚乙烯醇溶液；
(2)加入聚羧酸钠盐和聚硅氧烷、改性聚硅氧烷、硅树脂和白炭黑，搅拌20min；
(3)再加入重钙、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯和N-羟乙基丙烯酰胺，搅拌并乳化30min，加热至80℃，得到乳化液；
(4)将乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液705和乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液905、二丁酯和二甘醇加入步骤(3)的乳化液中搅拌15min，抽真空90min，直至真空度达到-0.6MPa时，降低温度至40℃，得到胶体；
(5)加入5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，当用粘度计测试得到粘度为8500mPa.s，得到防开裂拼板胶。
实施例4
一种防开裂拼板胶，包括以下重量份数的组分：乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液70510份、乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液90530份、重钙40份、聚羧酸钠盐0.002份、5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮0.001份、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮0.001份、聚硅氧烷0.01份、改性聚硅氧烷0.04份、硅树脂0.02份和白炭黑0.01份、去离子去氧蒸馏水70份、聚乙烯醇248820份、聚乙烯醇178820份、二丁酯0.08份、二甘醇0.08份、N-羟乙基丙烯酰胺3份和聚乙二醇(400)二丙烯酸酯0.01份。
一种防开裂拼板胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚乙烯醇溶于去离子去氧蒸馏水中，搅拌15min，得到聚乙烯醇溶液；
(2)加入聚羧酸钠盐和聚硅氧烷、改性聚硅氧烷、硅树脂和白炭黑，搅拌20min；
(3)再加入重钙、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯和N-羟乙基丙烯酰胺，搅拌并乳化30min，加热至80℃，得到乳化液；
(4)将乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液705和乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液905、二丁酯和二甘醇加入步骤(3)的乳化液中搅拌15min，抽真空90min，直至真空度达到-0.6MPa时，降低温度至40℃，得到胶体；
(5)加入5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，当用粘度计测试得到粘度为10000mPa.s，得到防开裂拼板胶。
实施例5
一种防开裂拼板胶，包括以下重量份数的组分：乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液7058份、乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液90525份、重钙23份、聚羧酸钠盐0.003份、5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮0.002份、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮0.002份、聚硅氧烷0.1份、改性聚硅氧烷0.2份、硅树脂0.1份和白炭黑0.1份、去离子去氧蒸馏水60份、聚乙烯醇248815份、聚乙烯醇178814份、二丁酯0.01份、二甘醇0.01份、N-羟乙基丙烯酰胺5份和聚乙二醇(400)二丙烯酸酯0.005份。
一种防开裂拼板胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚乙烯醇溶于去离子去氧蒸馏水中，搅拌15min，得到聚乙烯醇溶液；
(2)加入聚羧酸钠盐和聚硅氧烷、改性聚硅氧烷、硅树脂和白炭黑，搅拌20min；
(3)再加入重钙、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯和N-羟乙基丙烯酰胺，搅拌并乳化30min，加热至80℃，得到乳化液；
(4)将乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液705和乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液905、二丁酯和二甘醇加入步骤(3)的乳化液中搅拌15min，抽真空90min，直至真空度达到-0.6MPa时，降低温度至40℃，得到胶体；
(5)加入5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，当用粘度计测试得到粘度为12000mPa.s，得到防开裂拼板胶。
为了对以上五个实施例获得的防开裂拼板胶性能进行评价，进行如下实验：五个容器中分别加入以上五个实施例中所得防开裂拼板胶。性能检测时按主剂与固化剂的重量比为10:1。选用上述对应于实施例1-5所得的拼板胶50克与5克固化剂多异氰酸酯固化剂混合均匀，选用30×25×10mm标准榉木试块，按照JIS K6806-2003的标准方法制备36组试件，压力8atm，压合时间24小时后解压。压力剪切强度检测结果如表1粘结强度(标准≥10MPa)所示(每个数据为10组试件测试的平均值)。还进行产品性能指标的测试，测试方法如下：按GB/T11175-2002测定乳液外观、粘度、固含量及抗高温烘烤温度；耐水性测定：将干燥好的粘接木片放在60℃水中浸泡，测定开胶时间；5次重复取平均值；测抗高温，将将干燥好的粘接木片放在烤箱，测定开胶温度。
结果如表1所示：
表1
由表1测试数据表明，本发明制备的拼板胶满足行业标准的要求，具有很高的强度及优异的耐水性。

Claims (10)

1.一种防开裂拼板胶，其特征在于，包括以下重量份数的组分：乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液25-50份、重钙15-45份、分散剂0.001-0.1份、防腐剂0.001-0.1份、消泡剂0.1-1份、水40-80份、聚乙烯醇20-50份、二丁酯0.005-0.1份、二甘醇0.005-0.1份、单体1-10份和聚乙二醇(400)二丙烯酸酯0.001-0.1份。
2.根据权利要求1所述的防开裂拼板胶，其特征在于，包括以下重量份数的组分：乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液25-40份、重钙20-40份、分散剂0.002-0.01份、防腐剂0.002-0.01份、消泡剂0.1-0.8份、水50-70份、聚乙烯醇25-40份、二丁酯0.006-0.08份、二甘醇0.006-0.08份、单体3-7份和聚乙二醇(400)二丙烯酸酯0.001-0.01份。
3.根据权利要求1或2所述的防开裂拼板胶，其特征在于，所述乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液是由乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液705和乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液905按质量比为3-5:1配制而成。
4.根据权利要求1或2所述的防开裂拼板胶，其特征在于，所述分散剂选自聚羧酸钠盐。
5.根据权利要求1或2所述的防开裂拼板胶，其特征在于，所述的聚乙烯醇是由聚乙烯醇2488、聚乙烯醇1788中一种或两种按任意配比混合组成。
6.根据权利要求1或2所述的防开裂拼板胶，其特征在于，所述防腐剂是由5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮按任意配比混合组成。
7.根据权利要求1或2所述的防开裂拼板胶，其特征在于，所述单体选自N-羟乙基丙烯酰胺。
8.根据权利要求1或2所述的防开裂拼板胶，其特征在于，所述消泡剂由聚硅氧烷、改性聚硅氧烷、硅树脂和白炭黑组成。
9.权利要求1-8任一项所述的防开裂拼板胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将聚乙烯醇溶于水中，搅拌，得到聚乙烯醇溶液；
(2)加入分散剂和消泡剂，搅拌；
(3)加入重钙、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯和单体搅拌乳化，加热，得到乳化液；
(4)将乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液、二丁酯和二甘醇加入步骤(3)的乳化液中搅拌，抽真空，降温，得到胶体；
(5)加入防腐剂，调粘度，得到防开裂拼板胶。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，搅拌的时间为10-30min；步骤(2)中，加入分散剂和消泡剂搅拌的时间为15-25min；步骤(3)中，加入重钙和聚乙二醇(400)二丙烯酸酯和单体搅拌乳化的时间为15-40min，加热至80-85℃；步骤(4)中，搅拌的时间为20-50min，抽真空的时间为90-120min，真空度抽到-0.2MPa～-0.6MPa，将温度降至35-45℃；步骤(5)中，当用粘度计测试得到粘度为0.5-2万mPa.s，即得防开裂拼板胶。
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