CN110894407A - 一种无甲醛粘结剂及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种无甲醛粘结剂及其应用，所述无甲醛粘结剂包括以下质量份的成分：糖树脂100份，增粘剂0.5～1.5份，增稠剂0.2～0.8份，扩散剂0.2～0.8份，消泡剂0.2～0.8份，防腐剂0.2～0.8份，水10～20份。本发明提出的无甲醛、热固性糖树脂棕床垫粘接剂，不含甲醛、低VOC，代替了传统的有毒、较昂贵的粘接剂，如丙烯酸树脂，苯丙乳液，聚氨酯，酚醛树脂，脲醛树脂等。

Description

一种无甲醛粘结剂及其应用

技术领域

本发明属于以有机高分子材料为基料的组合物领域，具体涉及一种粘结剂及其应用。

背景技术

棕床垫就是用天然纤维作为原料制成的床垫。其天然纤维取材于椰棕或山棕的棕丝。椰棕的棕丝是椰子树的果实外层的棕色纤维；山棕是棕榈科桄榔属植物，树干外披着的棕片是山棕纤维排列构成了棕片，将棕片割下来晒干，即为山棕棕丝。相比于椰棕棕丝，山棕的纤维比较粗、长、韧性要好一些、强度要大一些。山棕的软硬度比较适中，它介于硬板床和弹簧垫之间、柔韧性特别好。山棕床垫一般呈深褐色，与浅黄色的椰棕床垫有所区别。

棕丝制成的床垫软硬指数为57左右，符合人体工程学论证的最佳棕丝床垫软硬指数60±5这一指标。相比于海绵类的床垫，更适于未成年人成长，而且能提供更舒适的睡眠条件。

棕床垫制备过程中，需要将棕丝成型为片状。成型采用的粘结剂主要成分为乳胶，但国内市场的多数棕床垫会产生甲醛，乃是因为粘接剂中通常会加入酚醛热熔粘结剂。甲醛浓度过高会引起身体不适，当空气中的甲醛浓度超过10PPM时空气中停留12分钟人会泪流不止；高浓度的甲醛会引发水肿头痛。长期接触甲醛，还可能引起慢性疾病。其它有挥发性物质的丙烯酸系、环氧系、聚氨酯系粘结剂，也会对人体产生危害。因为这些粘接剂的问题，使消费者对棕床垫的自然环保特性产生了怀疑。有的厂家选用不含甲醛进口乳胶做棕床垫，这部分企业只占床垫生产企业的5％～10％，因为乳胶价较贵，每一公斤200多美元，增加了消费者负担。当前市场需要有既环保又价格合理的粘结剂，以提高棕床垫的品质。

发明内容

针对本领域存在的不足之处，本发明的目的是提出一种无甲醛粘结剂。

本发明的第二个目的是提出所述无甲醛粘结剂的应用。

本发明的第三个目的是提出一种棕床垫的制备方法。

为实现本发明上述目的的技术方案为：

一种无甲醛粘结剂，所述无甲醛粘结剂包括以下质量份的成分：

糖树脂100份，增粘剂0.5～1.5份，增稠剂0.2～0.8份，扩散剂0.2～0.8份，消泡剂0.2～0.8份，防腐剂0.2～0.8份，水10～20份。

其中，所述糖树脂为葡萄糖为原料合成得到的，所述糖树脂羟值为250～280，分子量1800～2500，酸值≤3.0。

本发明的优选技术方案为，所述增粘剂为松香树脂、松香改性树脂、萜烯树脂中的一种或多种；和/或

所述增稠剂为聚氨酯增稠剂。

本发明所选增粘剂在冷水中极易分散，提高了生产的可操作性；制成粘结剂后，喷涂之前要加入磷酸，因此磷酸和粘结剂成分的协同配合直接影响床垫的制备和质量。本发明进一步优选增粘剂为松香树脂或松香改性树脂，可保证床垫的强度不太硬或太软，且固化时间在6小时以内，从而节约了时间成本。

所述聚氨酯增稠剂优选非离子型无溶剂疏水改性环氧聚氨酯类流变改性剂。其具有优异的抗流挂性，且对流动及流平的影响降至最低。因此具备良好的漆刷/滚筒蘸漆能力、抗滴挂性质和罐内结构。该增稠剂无溶剂，生产过程易处理、气味小，抗微生物和酶侵袭。

其中，所述扩散剂为甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物，消泡剂为二甲基硅醚或硅油，所述防腐剂为水溶性防腐剂，选自ACQ(铜氨(胺)季铵盐)、CA-B(铜唑)、CB-A(铜硼唑)中的一种。

进一步地，所述的无甲醛粘结剂通过以下步骤制备而得:

将糖树脂加入反应釜中加温至50～75度，然后再加入增粘剂、增稠剂、扩散剂、消泡剂、防腐剂，搅拌10～20分钟后再加入水，搅拌稀释即可。

本发明还提出所述的无甲醛粘结剂的应用，应用于棕床垫的制备。

一种棕床垫的制备方法，包括操作：

权利要求1～5任一项所述的无甲醛粘结剂，每100质量份加8～10质量份的磷酸，将所得混合物加热至温度100～200度，均匀分布到棕丝上。

温度越高粘接成形时间越短，因为粘接剂是热固型树脂。

所述的棕床垫的制备方法，进一步包括操作：

加热棕丝至100～200度温度下，将所述无甲醛粘结剂与磷酸混合物均匀分布到所述棕丝上，并在此温度下固化成型；

优选地，所述均匀分布的方式为喷洒。

其中，所述磷酸的质量浓度为80～98％；每平方米床垫喷洒0.3～0.4公斤所述无甲醛粘结剂。

更优选地，所述固化成型的时间为1～6小时。

本发明的有益效果在于：

本发明提出的无甲醛、热固性糖树脂棕床垫粘接剂，不含甲醛、低VOC，本无甲醛粘结剂无甲醛还可应广泛用如保温装饰材料、纤维制品材料、木板制品、木装饰面的粘接。发明提出的无甲醛粘接剂，价格低，代替了传统的有毒、较昂贵的粘接剂，如丙烯酸树脂，苯丙乳液，聚氨酯，酚醛树脂，脲醛树脂等。

本发明提出的棕床垫的制备方法，得到的棕床垫高强度、高韧性、耐高温、防潮、耐老化、无腐蚀、价格低，具有广泛的市场应用前景。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不应用来限制本发明的范围。实施例中，如无特别说明，所用手段均为本领域常规技术手段。

实施例中的份数，如无特别说明，均指质量份。所用比例均为质量比。

以下实施例中，所用糖树脂为颜色淡黄色液体，羟值：260±10，粘度：3500士500，分子量：2000，酸值：≤3.0。

本说明书实施例中，按GB/T26706-2011软体家具棕纤维弹性床垫标准、QB/T1952.2-2011软体家具弹簧软床垫标准检测产品。

实施例1：

本实施例公开一种无甲醛粘结剂，所述无甲醛粘结剂包括以下质量份的成分：

糖树脂100份，增粘剂0.5份，增稠剂0.2份，扩散剂0.2份，消泡剂0.2份，防腐剂0.2份，纯净水10份。

所用增粘剂为萜烯树脂(增粘剂，白色乳液，PH值：7～8，固含量：50％；冷水中极易分散，粒径：0.2以下，硬水中稳定，25℃下稳定性大于6个月；购自泰安市锦晟助剂销售中心)，增稠剂为RM-12W(广州雅创新材料有限公司产，固含量21.5％，比重1.03公斤/升)，扩散剂为MF(济南翔邦化工有限公司产)，消泡剂为BL-6010(苏州百斯盾化工有限公司产)，所用防腐剂为铜胺季铵盐(ACQ)。

本实施例进一步提供该无甲醛粘结剂的制备方法：

将糖树脂加入反应釜中加温至60度，然后依次加入增粘剂、增稠剂、扩散剂、消泡剂、防腐剂，间隔15分钟后再加入纯净水，稀释搅拌即可。

产物为淡黄色有粘度液体胶水。对本实施例得到的粘结剂产物进行测试，检测结果是0mg甲醛(国家最新规定每小时每一平方米排放甲醛量是0.05mg)；固含量49～51％；粘度测试仪测定粘度为400厘泊。

实施例2

本实施例公开一种棕床垫的制备方法，包括操作：

棕丝是经过高温高压处理的山棕丝(下同)，加热至140～160度温度下喷粘结剂；

将实施例1制得的无甲醛粘结剂100份加9份的磷酸(市购磷酸，质量浓度85％)，将所得混合物加热至温度150度，喷洒到棕丝上。

在操作中，根据实际情况调整粘结剂用量，太少则棕垫太软，太多则太硬；因此控制配料：长宽1m×2m、厚6cm的床垫，喷洒0.7公斤无甲醛粘结剂。

保持在140～160度温度下固化，达到固化的时间为8小时(产品标记为A1批次)。因为本粘结剂为热固型树脂，固化温度高则固化时间短；在200度下5小时即可固化。

品检。

A1批次床垫平均拉伸强度17N/cm(标准规定床垫的拉伸强度16N/cm以上)。

本棕床垫洁净，0糖分，其棕丝经过高温高压蒸煮梳理处理，防蛀、防菌。本棕床垫环保，0甲醛，全天然产品，不含化学成份。

实施例3

本实施例公开一种无甲醛粘结剂，所述无甲醛粘结剂包括以下质量份的成分：

糖树脂100份，增粘剂0.5份，增稠剂0.2份，扩散剂0.2份，消泡剂0.2份，防腐剂0.2份，纯净水10份。

所用增粘剂为松香改性树脂(增粘剂2075，固含量50％，粒径0.2以下，冷水中极易分散，硬水中稳定。购自广州群林化工有限公司)；增稠剂为RM-12W(广州雅创新材料有限公司产)，扩散剂为MF(济南翔邦化工有限公司产)，消泡剂为BL-6010(苏州百斯盾化工有限公司产)，所述防腐剂为铜胺季铵盐(ACQ)。

本实施例进一步提供该无甲醛粘结剂的制备方法：

将糖树脂加入反应釜中加温至60度，然后依次加入增粘剂、增稠剂、扩散剂、消泡剂、防腐剂，间隔15分钟后再加入纯净水，稀释搅拌即可。

产物为淡黄色有粘度液体胶水。对本实施例得到的粘结剂产物进行测试，检测结果是0mg甲醛(国家最新规定每小时每一平方米排放甲醛量是0.05mg)；固含量49～51％；粘度500厘泊。

实施例4

本实施例公开一种棕床垫的制备方法，包括操作：

棕丝同实施例2；

将实施例3制得的无甲醛粘结剂100份加7份的磷酸(市购磷酸，质量浓度85％)，将所得混合物加热至温度150度，喷洒到棕丝上。

配料：长宽1m×2m、厚6cm的床垫，喷洒0.7公斤无甲醛粘结剂；

保持140～160度温度固化，达到固化的时间为6小时(产品标记为A2批次)。因为本粘结剂为热固型树脂，固化温度高则固化时间短；在200度下4小时即可固化。

品检。

A2批次床垫平均拉伸强度15N/cm。

本棕床垫洁净，0糖分，其棕丝经过高温高压蒸煮梳理处理，防蛀、防菌。本棕床垫环保：0甲醛，全天然产品，不含化学成份，让消费者睡得踏实。健康原料与天然成分胶粘合，散发出独特幽香。

综合考虑床垫的软硬程度应既不太硬也不太软，且固化时间在6小时以内才不至于产生太高时间成本。通过多次试验比较，确定磷酸和粘结剂成分的协同配合是影响床垫的制备和质量的关键因素。通过试验筛选增粘剂为1～1.5份的松香改性树脂，磷酸用量为8～10份。以下为代表性的实施例。

实施例5

本实施例公开一种无甲醛粘结剂，包括以下质量份的成分：

糖树脂100份，增粘剂1份，增稠剂0.5份，扩散剂0.5份，消泡剂0.5份，防腐剂0.35份，纯净水15份。选用的添加剂同实施例3。

制备方法同实施例3。

对本实施例得到的无甲醛粘结剂进行测试，固含量49～51％；粘度测试仪测定粘度为600厘泊。

实施例6

本实施例公开一种棕床垫的制备方法，包括操作：

棕丝同实施例2；

将实施例5制得的无甲醛粘结剂100份加9份的磷酸(市购磷酸，质量浓度85％)，将所得混合物加热至温度150度，喷洒到棕丝上。

配料：长宽1m×2m、厚6cm的床垫，喷洒0.7公斤无甲醛粘结剂；

保持140～160度温度固化，达到固化的时间为3小时(产品标记为A3批次)。因为本粘结剂为热固型树脂，固化温度高则固化时间短；在200度下2小时即可固化。

品检。

A3批次床垫平均拉伸强度19N/cm。本棕床垫洁净，0糖分，其棕丝经过高温高压蒸煮梳理处理，防蛀、防菌。本棕床垫环保：0甲醛，全天然产品，不含化学成份，让消费者睡得踏实，睡得舒适。本床垫为健康原料与天然成分胶粘合制成，散发出独特幽香。

实施例7

本实施例公开一种无甲醛粘结剂，包括以下质量份的成分：

糖树脂100份，增粘剂1.5份，增稠剂0.8份，扩散剂0.8份，防腐剂0.8份，消泡剂0.8份，纯净水20份。原料成分同实施例3。制备方法同实施例3。

对本实施例得到的无甲醛粘结剂进行测试，固含量49～51％；粘度测试仪测定粘度为800厘泊。

实施例8

本实施例公开一种棕床垫的制备方法，包括操作：

棕丝是山棕丝，处理同实施例2；

将实施例1制得的无甲醛粘结剂100份加9份的磷酸(市购85％磷酸)，将所得混合物加热至温度100度，喷洒到棕丝上。

保持140～160度温度固化，达到固化的时间为3小时(产品标记为A4批次)。因为本粘结剂为热固型树脂，固化温度高则固化时间短；在200度下2小时即可固化。

品检。

A4批次床垫平均拉伸强度20N/cm，相对于A3批次床垫体感较硬。

本棕床垫洁净，0糖分，其棕丝经过高温高压蒸煮梳理处理，防蛀、防菌。本棕床垫环保：0甲醛，全天然产品，不含化学成份。健康原料与天然成分胶粘合，散发出独特幽香。

虽然，上文中已经本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种无甲醛粘结剂，其特征在于，所述无甲醛粘结剂包括以下质量份的成分：

糖树脂100份，增粘剂0.5～1.5份，增稠剂0.2～0.8份，扩散剂0.2～0.8份，消泡剂0.2～0.8份，防腐剂0.2～0.8份，水10～20份。

2.根据权利要求1所述的无甲醛粘结剂，其特征在于，所述糖树脂为葡萄糖为原料合成得到的，所述糖树脂羟值为250～280，分子量1800～2500，酸值≤3.0。

3.根据权利要求1所述的无甲醛粘结剂，其特征在于，所述增粘剂为松香树脂、松香改性树脂、萜烯树脂中的一种或多种；和/或

所述增稠剂为聚氨酯增稠剂。

4.根据权利要求1所述的无甲醛粘结剂，其特征在于，所述扩散剂为甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物，消泡剂为二甲基硅醚或硅油；优选地，所述防腐剂为水溶性防腐剂，选自ACQ、CA-B、CB-A中的一种。

5.根据权利要求1所述的无甲醛粘结剂，其特征在于，所述的无甲醛粘结剂通过以下步骤制备而得:

将糖树脂加入反应釜中加温至50～75度，然后再加入增粘剂、增稠剂、扩散剂、消泡剂、防腐剂，搅拌10～20分钟后再加入水，搅拌稀释即可。

6.权利要求1～5任一项所述的无甲醛粘结剂的应用，其特征在于，应用于棕床垫的制备。

7.一种棕床垫的制备方法，其特征在于，包括操作：

权利要求1～5任一项所述的无甲醛粘结剂，每100质量份加8～10质量份的磷酸，将所得混合物加热至温度100～200度，均匀分布到棕丝上。

8.根据权利要求7所述的棕床垫的制备方法，其特征在于，包括操作：

加热棕丝至100～200度温度下，将所述无甲醛粘结剂与磷酸混合物均匀分布到所述棕丝上，并在此温度下固化成型；

优选地，所述均匀分布的方式为喷洒。

9.根据权利要求7所述的棕床垫的制备方法，其特征在于，所述磷酸的质量浓度为80～98％；每平方米床垫喷洒0.3～0.4公斤所述无甲醛粘结剂。

10.根据权利要求7所述的棕床垫的制备方法，其特征在于，所述固化成型的时间为1～6小时。