CN110423574A - 一种竹制品家具长效防虫胶黏剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种竹制品家具长效防虫胶黏剂，采用玉米淀粉20～30wt％、α‑淀粉酶6～8wt％、氧化石墨烯0.08～0.14wt％、分散剂0.5～1wt％、瓜尔胶6～8wt％、改性玄武岩纤维6.5～8.8wt％、拟除虫菊酯类杀虫剂0.8～1.6wt％、环状糊精5～6.8wt％为原料，通过调整原料的加入顺序和反应条件，使制备的防虫胶黏剂具有更高效、更持久的防虫防蛀效果，同时具有更强的压缩剪切强度、浸渍剥离性能等。

Description

一种竹制品家具长效防虫胶黏剂及其制备方法

技术领域

本发明属于家具胶黏剂领域，特别是一种竹制品家具长效防虫胶黏剂及其制备方法。

背景技术

发霉、生虫一直是严重影响木质建材家具使用年限的两大主要因素。目前，人们対室内装修物和家具防虫性能要求越来越高。在南方得梅雨季节、回南天，以及北方得桑拿天等空气湿度非常大得天气状况，或是高湿度场合(浴室、卫生间、厨房)，越来越多的人希望建材家具能够长时间保持良好的防霉性能。相比于发霉，虫蚁在木质家具建材使用中发生概率更高。发霉生虫斗会严重影响木质家具建材得外观美观度以及自身强度，随着木质纤维板受潮后霉菌快速繁殖生长，以及虫蚁得咬食，导致装饰装修物和家具表面污损，力学强度下降，发出异味，人体长时间接触霉菌会危害人体健康。

现有技术中，专利号201810719257.0的专利提供了一种用于家具的防霉树脂胶粘剂，选用钠基蒙脱土、丙烯酸酯、大豆分离蛋白、聚乙烯树脂混匀，然后先后在不同的反应条件下加入聚乙烯醇、三乙醇胺、乙二醇混匀，加入壳聚糖、骨胶、滑石粉，加入尿素、十二烷基二甲基胺乙内酯，加入木质纤维素、3-氨基巴豆酸甲酯，制成防霉效果好的胶黏剂。又例如专利号201510143434.1得专利提供了一种低醛防霉脲醛树脂胶黏剂，利用尿素、甲醛、吸附剂、填料、羟基丙烯酸酯树脂、防虫剂等原料，通过预聚合、聚合和聚合后期三个阶段制备。然而上述这些胶黏剂中含有大量得甲醛，不能满足安全环保的要求，也不利于居住使用者得健康。其主要利用活性炭粉或竹炭粉完成吸潮处理，通过氯氰菊脂、氰戊菊脂、氯菊脂、联苯菊脂和苯氰菊脂(即防虫剂)实现防虫供能，且制备的方法也相对简单，虽然短时间具有较好的防虫效果，但持久性差。

又例如专利号201611057008.7提供的一种家具用高强度无甲醛胶黏剂，采用玉米淀粉、氧化石墨烯、淀粉酶、瓜尔胶、硅藻土、竹原纤维、分散剂、β-环糊精等原料制备而成，但是这种胶黏剂的防虫效果的持续性不强，胶合强度也有提升的空间。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明提供了一种竹制品家具长效防虫胶黏剂，具体通过以下技术实现。

一种竹制品家具长效防虫胶黏剂，包括以下原料：玉米淀粉20～30wt％、α-淀粉酶6～8wt％、氧化石墨烯0.08～0.14wt％、分散剂0.5～1wt％、瓜尔胶6～8wt％、改性玄武岩纤维 6.5～8.8wt％、拟除虫菊酯类杀虫剂0.8～1.6wt％、环状糊精5～6.8wt％，以及水余量；

其中，所述改性玄武岩纤维为经硅烷偶联剂进行表面接枝改性处理的玄武岩纤维；所述环状糊精为β-环状糊精、γ-环状糊精中至少一种。

上述防虫胶黏剂中，对玄武岩纤维的改性处理能够提高胶黏剂中其他成分，尤其是氧化石墨烯等与玄武岩纤维之间的结合强度，进而显著提高胶黏剂与竹制品之间的胶合强度，采用将拟除虫菊酯类杀虫剂用环状糊精包合的方式，一方面提高了拟除虫菊酯类杀虫剂在胶水中的分散性能，另一方面环状糊精能够对拟除虫菊酯类化合物的不稳定部位起到较好的保护作用，保证了拟除虫菊酯类化合物的杀虫效果长效性。β-环状糊精和γ-环状糊精的内部空腔直径较大，对拟除虫菊酯类化合物的包合效果更好。α-环状糊精由于内部空腔小，完成包合的拟除虫菊酯类化合物数量少，因而不适合包合。

优选地，包括以下原料：玉米淀粉24wt％、α-淀粉酶7.4wt％、氧化石墨烯0.12wt％、分散剂0.8wt％、瓜尔胶7wt％、改性玄武岩纤维7wt％、拟除虫菊酯类杀虫剂1wt％、环状糊精5.8wt％，以及水余量。

更优选地，所述改性玄武岩纤维的制备方法为：取直径1～5μm，长度2～4mm的玄武岩纤维放入2.5M的NaOH溶液中，于45～50℃下浸泡1～3h进行预处理；再将预处理的玄武岩纤维加入到20～30％硅烷偶联剂的乙醇溶液中室温搅拌1h，最后在60～80℃下干燥，得到改性玄武岩纤维。

更优选地，所述拟除虫菊酯类杀虫剂为二氯苯醚菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯、氟氯氰菊酯、戊菊酯、胺菊酯、甲醚菊酯、氰戊菊酯中至少一种。

更优选地，所述分散剂为木质素磺酸钙、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、脂肪酸聚乙二醇酯中至少一种。

本发明还提供了上述竹制品家具长效防虫胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、将玉米淀粉调成浓度35～45％的水溶液，加入α-淀粉酶在60～70℃的温度、20～ 40Mpa的压力下均质40～50min，得混合液A；

S2、另取拟除虫菊酯类杀虫剂溶解在二氯甲烷中组成有机相，将环状糊精加水组成水相，将有机相和水相混合并加入乳化剂，在20～40Mpa的压力下常温均质25～30min，得混合液B；

S3、调节混合液A的pH值为7.0～7.2，加入氧化石墨烯、分散剂、改性玄武岩纤维、混合液B，搅拌30～35min，得混合液C；

S4、在混合液C中加入瓜尔胶，搅拌1～1.5h，即得成品。

上述制备方法，利用环状糊精先单独完成对拟除虫菊酯类杀虫剂的包合，再加入到混合液中，包合多余的环状糊精也能够增强胶黏剂的强度。

与现有技术相比，本发明的有益之处在于：

1、通过加入拟除虫菊酯类杀虫剂，并预先对其利用环状糊精包合处理，有效提高了拟除虫菊酯类杀虫剂的防虫效果持续期；

2、通过在加入氧化石墨烯的基础上另外加入改性玄武岩纤维，提升了两者的结合性能，两者的协同作用进一步提升了胶黏剂的胶合性能；

3、胶黏剂中不含有甲醛等对人体有害的成分，使用更安全。

具体实施方式

下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

以下实施例和对比例中，所述改性玄武岩纤维的制备方法为：取直径1～5μm，长度2～4mm的玄武岩纤维放入2.5M的NaOH溶液中，45～50℃下浸泡1～3h进行预处理；再将预处理的玄武岩纤维加入到20～30％硅烷偶联剂的乙醇溶液中室温搅拌1h，最后在60～ 80℃下干燥，得到改性玄武岩纤维

实施例1

本实施例制备的竹制品家具长效防虫胶黏剂，包括以下原料：玉米淀粉20wt％、α-淀粉酶6wt％、氧化石墨烯0.14wt％、木质素磺酸钙1wt％、瓜尔胶8wt％、改性玄武岩纤维6.5wt％、氯氰菊酯1.6wt％、β-环状糊精6.8wt％，以及水余量。

本实施例的竹制品家具长效防虫胶黏剂的制备方法为：

S1、将玉米淀粉调成浓度40％的水溶液，加入α-淀粉酶在65℃的温度、35Mpa的压力下均质45min，得混合液A；

S2、另取氯氰菊酯溶解在二氯甲烷中组成有机相，将β-环状糊精加水组成水相，将有机相和水相混合并加入乳化剂，在35Mpa的压力下常温均质30min，得混合液B；

S3、调节混合液A的pH值为7.0～7.2，加入氧化石墨烯、木质素磺酸钙、改性玄武岩纤维、混合液B，搅拌35min，得混合液C；

S4、在混合液C中加入瓜尔胶，搅拌1h，即得成品。

实施例2

本实施例制备的竹制品家具长效防虫胶黏剂，包括以下原料：玉米淀粉30wt％、α-淀粉酶8wt％、氧化石墨烯0.08wt％、木质素磺酸钙0.5wt％、瓜尔胶6wt％、改性玄武岩纤维8.8wt％、氯氰菊酯0.8wt％、β-环状糊精5wt％，以及水余量。

本实施例的竹制品家具长效防虫胶黏剂的制备方法与实施例1相同。

实施例3

本实施例制备的竹制品家具长效防虫胶黏剂，包括以下原料：玉米淀粉24wt％、α-淀粉酶7.4wt％、氧化石墨烯0.12wt％、木质素磺酸钙0.8wt％、瓜尔胶7wt％、改性玄武岩纤维7wt％、氯氰菊酯1wt％、β-环状糊精5.8wt％，以及水余量。

本实施例的竹制品家具长效防虫胶黏剂的制备方法与实施例1相同。

对比例1

本对比例制备的竹制品家具长效防虫胶黏剂，包括以下原料：玉米淀粉18wt％、α-淀粉酶4wt％、氧化石墨烯0.2wt％、木质素磺酸钙1.5wt％、瓜尔胶8.5wt％、改性玄武岩纤维5.5wt％、氯氰菊酯2wt％、β-环状糊精7.5wt％，以及水余量。

本对比例的竹制品家具长效防虫胶黏剂的制备方法与实施例1相同。

对比例2

本对比例制备的竹制品家具长效防虫胶黏剂，包括以下原料：玉米淀粉33wt％、α-淀粉酶10wt％、氧化石墨烯0.05wt％、木质素磺酸钙0.1wt％、瓜尔胶5wt％、改性玄武岩纤维9.5wt％、氯氰菊酯0.3wt％、β-环状糊精4wt％，以及水余量。

本对比例的竹制品家具长效防虫胶黏剂的制备方法与实施例1相同。

对比例3

本对比例制备的竹制品家具长效防虫胶黏剂，所用的原料为：玉米淀粉24wt％、α-淀粉酶7.4wt％、氧化石墨烯0.12wt％、木质素磺酸钙0.8wt％、瓜尔胶7wt％、玄武岩纤维7wt％、氯氰菊酯1wt％、β-环状糊精5.8wt％，以及水余量。

本对比例的竹制品家具长效防虫胶黏剂的制备方法为：

S1、将玉米淀粉调成浓度40％的水溶液，加入α-淀粉酶在65℃的温度、35Mpa的压力下均质45min，得混合液A；

S2、另取氯氰菊酯溶解在二氯甲烷中组成有机相，将β-环状糊精加水组成水相，将有机相和水相混合并加入乳化剂，在35Mpa的压力下常温均质30min，得混合液B；

S3、调节混合液A的pH值为7.0～7.2，加入氧化石墨烯、木质素磺酸钙、玄武岩纤维、混合液B，搅拌35min，得混合液C；

S4、在混合液C中加入瓜尔胶，搅拌1h，即得成品。

对比例4

本对比例制备的竹制品家具长效防虫胶黏剂，所用的原料为：玉米淀粉24wt％、α-淀粉酶7.4wt％、氧化石墨烯0.12wt％、木质素磺酸钙0.8wt％、瓜尔胶7wt％、氯氰菊酯1wt％、β-环状糊精5.8wt％，以及水余量。

本对比例的竹制品家具长效防虫胶黏剂的制备方法为：

S1、将玉米淀粉调成浓度40％的水溶液，加入α-淀粉酶在65℃的温度、35Mpa的压力下均质45min，得混合液A；

S2、另取氯氰菊酯溶解在二氯甲烷中组成有机相，将β-环状糊精加水组成水相，将有机相和水相混合并加入乳化剂，在35Mpa的压力下常温均质30min，得混合液B；

S3、调节混合液A的pH值为7.0～7.2，加入氧化石墨烯、木质素磺酸钙、混合液B，搅拌35min，得混合液C；

S4、在混合液C中加入瓜尔胶，搅拌1h，即得成品。

对比例5

本对比例制备的竹制品家具长效防虫胶黏剂，所用的原料为：玉米淀粉24wt％、α-淀粉酶7.4wt％、木质素磺酸钙0.8wt％、瓜尔胶7wt％、改性玄武岩纤维7wt％、氯氰菊酯1wt％、β-环状糊精5.8wt％，以及水余量。

本对比例的竹制品家具长效防虫胶黏剂的制备方法为：

S1、将玉米淀粉调成浓度40％的水溶液，加入α-淀粉酶在65℃的温度、35Mpa的压力下均质45min，得混合液A；

S2、另取氯氰菊酯溶解在二氯甲烷中组成有机相，将β-环状糊精加水组成水相，将有机相和水相混合并加入乳化剂，在35Mpa的压力下常温均质30min，得混合液B；

S3、调节混合液A的pH值为7.0～7.2，加入木质素磺酸钙、改性玄武岩纤维、混合液B，搅拌35min，得混合液C；

S4、在混合液C中加入瓜尔胶，搅拌1h，即得成品。

对比例6

本对比例制备的竹制品家具长效防虫胶黏剂，所用的原料为：玉米淀粉24wt％、α-淀粉酶7.4wt％、氧化石墨烯0.12wt％、分散剂0.8wt％、瓜尔胶7wt％、改性玄武岩纤维7wt％、氯氰菊酯1wt％，以及水余量。

本对比例的竹制品家具长效防虫胶黏剂的制备方法为：

S1、将玉米淀粉调成浓度40％的水溶液，加入α-淀粉酶在65℃的温度、35Mpa的压力下均质45min，得混合液A；

S2、调节混合液A的pH值为7.0～7.2，加入氯氰菊酯、木质素磺酸钙、改性玄武岩纤维，搅拌35min，得混合液C；

S3、在混合液C中加入瓜尔胶，搅拌1h，即得成品。

应用例1：利用实施例1～3，对比例1～2，对比例6的防虫胶黏剂的防虫防蛀性能测试

根据GB/T 18260-2015《木材防腐剂对白蚁毒效实验室试验方法》，选用经过常规处理的，可直接用于家具生产制作的竹条，尺寸为25mm×15mm×6mm，逐一称重备用；采用实施例1～3，对比例1～2，对比例6的防虫胶黏剂涂布在竹条表面，得到竹条试样然后烘干称重；取用台湾地区乳白蚁，在培养瓶中放入单个的竹条试样，每个培养瓶中放入约500 头白蚁，并另设空白对照。最初1个月中每5天观察一次，随后每10天观察1次，连续观察2个月。根据GB/T 18260-2015中得蛀蚀等级评价各培养瓶中竹条试样的被蛀蚀情况，结果如下表1所示。

表1实施例1～3，对比例1～2，对比例6的防虫胶黏剂的防虫防蛀性能测试结果

通过上表1可知，在防虫胶黏剂中加入得防虫剂越多，防虫效果越好，且持续时间达 50天以上。但是大多数防虫剂均存在一定的毒性，加入过多后长时间挥发弥漫在空气中，将不利于人体健康。通过对比例6可知，将氯氰菊酯进行简单地混合，而不作环状糊精包合，其初期得防虫效果很好，但是起持续性很差，经过约15天左右即已经开始产生蛀孔。

应用例2：利用实施例1～3，对比例1～5的防虫胶黏剂制作得竹制品家具的物理性能测试

选用经过常规处理的，可直接用于家具生产制作的竹条为基材，分别对应添加实施例 1～3，对比例1～5的防虫胶黏剂制作成尺寸为25mm×15mm×6mm的样板，按照GB/T17657-1999等国标的要求进行物理性能检测，结果如下表2：

表2实施例1～3，对比例1～2的防虫胶黏剂的防虫防蛀性能测试结果

由上表2可知，实施例1～3制备得竹制品家具长效防虫胶黏剂，其储存稳定性、压缩剪切强度、浸渍剥离性能、内结合强度等性能均处于最优水平，而对比例1、2的相对较差。结合对比例3、4、5可知，选用普通玄武岩纤维，或者氧化石墨烯和改性玄武岩纤维任选其一，其物理性能均差距明显。

Claims (6)

1.一种竹制品家具长效防虫胶黏剂，其特征在于，包括以下原料：玉米淀粉20～30wt％、α-淀粉酶6～8wt％、氧化石墨烯0.08～0.14wt％、分散剂0.5～1wt％、瓜尔胶6～8wt％、改性玄武岩纤维6.5～8.8wt％、拟除虫菊酯类杀虫剂0.8～1.6wt％、环状糊精5～6.8wt％，以及水余量；

其中，所述改性玄武岩纤维为经硅烷偶联剂进行表面接枝改性处理的玄武岩纤维；所述环状糊精为β-环状糊精、γ-环状糊精中至少一种。

2.根据权利要求1所述竹制品家具长效防虫胶黏剂，其特征在于，包括以下原料：玉米淀粉24wt％、α-淀粉酶7.4wt％、氧化石墨烯0.12wt％、分散剂0.8wt％、瓜尔胶7wt％、改性玄武岩纤维7wt％、拟除虫菊酯类杀虫剂1wt％、环状糊精5.8wt％，以及水余量。

3.根据权利要求1或2所述竹制品家具长效防虫胶黏剂，其特征在于，所述改性玄武岩纤维的制备方法为：取直径1～5μm，长度2～4mm的玄武岩纤维放入2.5M的NaOH溶液中，于45～50℃下浸泡1～3h进行预处理；再将预处理的玄武岩纤维加入到20～30％硅烷偶联剂的乙醇溶液中室温搅拌1h，最后在60～80℃下干燥，得到改性玄武岩纤维。

4.根据权利要求1或2所述竹制品家具长效防虫胶黏剂，其特征在于，所述拟除虫菊酯类杀虫剂为二氯苯醚菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯、氟氯氰菊酯、戊菊酯、胺菊酯、甲醚菊酯、氰戊菊酯中至少一种。

5.根据权利要求1或2所述竹制品家具长效防虫胶黏剂，其特征在于，所述分散剂为木质素磺酸钙、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、脂肪酸聚乙二醇酯中至少一种。

6.一种权利要求1所述竹制品家具长效防虫胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将玉米淀粉调成浓度35～45％的水溶液，加入α-淀粉酶在60～70℃的温度、20～40Mpa的压力下均质40～50min，得混合液A；

S2、另取拟除虫菊酯类杀虫剂溶解在二氯甲烷中组成有机相，将环状糊精加水组成水相，将有机相和水相混合并加入乳化剂，在20～40Mpa的压力下常温均质25～30min，得混合液B；

S3、调节混合液A的pH值为7.0～7.2，加入氧化石墨烯、分散剂、改性玄武岩纤维、混合液B，搅拌30～35min，得混合液C；

S4、在混合液C中加入瓜尔胶，搅拌1～1.5h，即得成品。