CN111849415B - 一种环保防水胶黏剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保防水胶黏剂，以质量配比计，所述蓝藻蛋白基环保胶黏剂包括以下组分：混合蛋白粉60‑80份，分散介质120‑150份，层状硅酸盐5‑12份，修饰剂3‑4份，交联剂10‑15份，防腐剂0.5‑1份，消泡剂1‑2份，聚酰胺环氧氯丙烷树脂10‑20份；所述混合蛋白粉为贝壳蛋白粉与蓝藻蛋白粉等比混合后所得；本发明还公开了该环保防水胶黏剂的制备方法，通过本发明制备地方环保防水胶黏剂能够应用于大部分木材，且防水性、粘结性优异。

Description

一种环保防水胶黏剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及胶黏剂技术领域，尤其涉及一种用于木质材料的环保防水胶黏剂及其制备方法。
背景技术
近年来，随着工业的不断发展，由于人们不断地将生产、生活中未经处理污水排放至湖泊、江河中，导致水体中磷、氮等植物营养物质的含量过高，从而造成水体富营养化，进而使得大量藻类在水中增生，使得水体含氧量下降，水体内鱼类等大量生物死亡，破坏生态平衡，蓝藻作为主要藻类之一，经常在水体富营养化时大量出现，这不仅破坏了水体内的生态平衡，同时人们对于蓝藻的处理手段也比较单一，一般用于生命保健、食品科学等领域，然而用量较少，大量的蓝藻资源被浪费；我国的贝壳类养殖和加工近年来也不断地发展着，人们也相当喜爱贝壳类食物，而随之而来的是无数废弃的贝壳，大量的贝壳被视为废弃物抛置，若和其他垃圾一起处理会带来较大的麻烦。
目前，全球木质材料的使用率很高，作为木质材料相连所用的木质胶黏剂使用率也相当地高，目前市面上采用的一般为酚醛树脂胶黏剂或是植物蛋白胶黏剂，相对而言，酚醛树脂胶黏剂的黏性较好，但其原料中的甲醛对环境污染极大，并且在使用后长期释放，会对使用者带来极大的身体危害，而一般的植物蛋白胶黏剂虽然对环境相对友好，但其黏性较差，在使用的过程中干燥的速度也较慢，粘结效果一般，很难达到理想的效果，且防水性能也较为一般。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保防水胶黏剂及其制备方法，以解决目前大量蓝藻、废弃贝壳被浪费而无法利用以及目前市面上胶黏剂不环保、性能一般，防水性能也较差的问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种环保防水胶黏剂，以质量配比计，所述蓝藻蛋白基环保胶黏剂包括以下组分：混合蛋白粉60-80份，分散介质120-150份，层状硅酸盐5-12份，修饰剂，交联剂10-15份，防腐剂0.5-1份，消泡剂1-2份，聚酰胺环氧氯丙烷树脂10-20份；所述混合蛋白粉为贝壳蛋白粉与蓝藻蛋白粉等比混合后所得。
作为优选的方案，所述修饰剂为氢氧化钠、氢氧化铵、尿素中的一种或多种。
作为优选的方案，所述分散介质为软化水、蒸馏水中的一种。
作为优选的方案，所述交联剂为过氧化二异丙苯和氧化锌的混合物。
作为优选的方案，所述消泡剂为有机硅消泡剂，所述防腐剂为硼酸钠或硼酸。
制备权利要求上述环保防水胶黏剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)选取清洗后的蓝藻，将蓝藻浓缩、脱水后得到蓝藻糊，将蓝藻糊经脱水后调节pH值为中性并冰冻处理，取出冰冻处理后的产物在常温下溶解，经离心处理后置入粉碎机中粉碎即得蓝藻蛋白粉；取废弃贝壳清洗后捣碎调节pH为中性后水解，将产物高速离心后加入适量的过硫酸铵后进行超声震荡，最后冷冻干燥后置入粉碎机粉碎即得贝壳蛋白粉；将二者等比混合后得到混合蛋白粉
(2)按质量配比依次将混合蛋白粉、修饰剂以及层状硅酸盐、聚酰胺环氧氯丙烷树脂加入至分散介质中并充分搅拌，待二者溶解后继续将防腐剂、消泡剂依次加入至混合溶液中，继续搅拌形成均匀的胶状体；
(3)将交联剂加入至步骤(2)中的胶状体中，并加热胶状体混合物至50℃继续搅拌，最终得到环保防水胶黏剂。
作为优选的方案，所述步骤(1)中，粉碎的蓝藻蛋白粉目数为150-300目。
作为优选的方案，所述步骤(2)中，搅拌的速度为200r/min，两次搅拌分别为60min和80min；所述步骤(3)中，搅拌的速度为60r/min，搅拌时间为80min。
该技术方案具有以下有益的技术效果：
本发明采用蓝藻蛋白粉+贝壳蛋白粉作为胶黏剂的主体材料之一，代替了市面上常见的大豆蛋白粉，有效地将废弃物废物利用，节约了大量成本，且本发明生产的胶黏剂粘结性能良好，还具备较好的防水性能，相较于市面上一般的醛类胶黏剂，本发明的胶黏剂更为环保，对生物更为友好，具有更高的商业价值。
本发明中加入的贝壳蛋白粉相较于传统的大豆蛋白粉，能够有效地改善胶黏剂整体的防水性能，而与蓝藻蛋白粉等比混合后组成的混合蛋白粉不仅防水性能较好，且粘结性能也较为优秀，作为两种无法有效得到回收利用的资源，应用至胶黏剂中得到了不错的效果；本发明中还加入层状硅酸盐作为胶黏剂原料之一，层状硅酸盐作为改性剂加入至配方中能够有效地提高胶黏剂的粘结强度、阻隔性以及阻燃性，同时还能与混合蛋白粉形成复合结构，改善胶黏剂的耐水性；聚酰胺环氧氯丙烷树脂(PAE)的加入能够改善胶黏剂的耐热性。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明做进一步描述。
以下所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，所描述的步骤也不是用以限制其执行顺序。本领域技术人员结合现有公知常识对本发明做显而易见的改进，亦落入本发明要求的保护范围之内。
实施例一
一种环保防水胶黏剂，以质量配比计，所述蓝藻蛋白基环保胶黏剂包括以下组分：混合蛋白粉60份，蒸馏水120份，层状硅酸盐5份，尿素3份，交联剂(过氧化二异丙苯和氧化锌的混合物)10份，硼酸钠防腐剂0.5份，有机硅消泡剂1份，聚酰胺环氧氯丙烷树脂10份；所述混合蛋白粉为贝壳蛋白粉与蓝藻蛋白粉等比混合后所得。
该环保防水胶黏剂的制备方法：
(1)选取清洗后的蓝藻，将蓝藻浓缩、脱水后得到蓝藻糊，将蓝藻糊经脱水后调节pH值为中性并冰冻处理，取出冰冻处理后的产物在常温下溶解，经离心处理后置入粉碎机中粉碎至200目即得蓝藻蛋白粉；取废弃贝壳清洗后捣碎调节pH为中性后水解，将产物高速离心后加入适量的过硫酸铵后进行超声震荡，最后冷冻干燥后置入粉碎机粉碎至200目即得贝壳蛋白粉；将二者等比混合后得到混合蛋白粉。
(2)按质量配比依次将混合蛋白粉、尿素以及层状硅酸盐、聚酰胺环氧氯丙烷树脂加入至分散介质中并以200r/min的速度充分搅拌60min，待二者溶解后继续将防腐剂、消泡剂依次加入至混合溶液中，继续以上述搅拌80min，最终搅拌形成均匀的胶状体；
(3)将交联剂加入至步骤(2)中的胶状体中，并加热胶状体混合物至50℃继续以60r/min的速度搅拌80min，最终得到环保防水胶黏剂。
实施例二
一种环保防水胶黏剂，以质量配比计，所述蓝藻蛋白基环保胶黏剂包括以下组分：混合蛋白粉80份，蒸馏水150份，层状硅酸盐5份，尿素4份，交联剂(过氧化二异丙苯和氧化锌的混合物)15份，硼酸钠防腐剂1份，有机硅消泡剂1份，聚酰胺环氧氯丙烷树脂20份；所述混合蛋白粉为贝壳蛋白粉与蓝藻蛋白粉等比混合后所得。
该环保防水胶黏剂的制备方法：
(1)选取清洗后的蓝藻，将蓝藻浓缩、脱水后得到蓝藻糊，将蓝藻糊经脱水后调节pH值为中性并冰冻处理，取出冰冻处理后的产物在常温下溶解，经离心处理后置入粉碎机中粉碎至200目即得蓝藻蛋白粉；取废弃贝壳清洗后捣碎调节pH为中性后水解，将产物高速离心后加入适量的过硫酸铵后进行超声震荡，最后冷冻干燥后置入粉碎机粉碎至200目即得贝壳蛋白粉；将二者等比混合后得到混合蛋白粉。
(2)按质量配比依次将混合蛋白粉、尿素以及层状硅酸盐、聚酰胺环氧氯丙烷树脂加入至分散介质中并以200r/min的速度充分搅拌60min，待二者溶解后继续将防腐剂、消泡剂依次加入至混合溶液中，继续以上述搅拌80min，最终搅拌形成均匀的胶状体；
(3)将交联剂加入至步骤(2)中的胶状体中，并加热胶状体混合物至50℃继续以60r/min的速度搅拌80min，最终得到环保防水胶黏剂。
实施例三
一种环保防水胶黏剂，以质量配比计，所述蓝藻蛋白基环保胶黏剂包括以下组分：混合蛋白粉70份，蒸馏水135份，层状硅酸盐8份，尿素3.5份，交联剂(过氧化二异丙苯和氧化锌的混合物)12.5份，硼酸钠防腐剂1份，有机硅消泡剂2份，聚酰胺环氧氯丙烷树脂15份；所述混合蛋白粉为贝壳蛋白粉与蓝藻蛋白粉等比混合后所得。
该环保防水胶黏剂的制备方法：
(1)选取清洗后的蓝藻，将蓝藻浓缩、脱水后得到蓝藻糊，将蓝藻糊经脱水后调节pH值为中性并冰冻处理，取出冰冻处理后的产物在常温下溶解，经离心处理后置入粉碎机中粉碎至200目即得蓝藻蛋白粉；取废弃贝壳清洗后捣碎调节pH为中性后水解，将产物高速离心后加入适量的过硫酸铵后进行超声震荡，最后冷冻干燥后置入粉碎机粉碎至200目即得贝壳蛋白粉；将二者等比混合后得到混合蛋白粉。
(2)按质量配比依次将混合蛋白粉、尿素以及层状硅酸盐、聚酰胺环氧氯丙烷树脂加入至分散介质中并以200r/min的速度充分搅拌60min，待二者溶解后继续将防腐剂、消泡剂依次加入至混合溶液中，继续以上述搅拌80min，最终搅拌形成均匀的胶状体；
(3)将交联剂加入至步骤(2)中的胶状体中，并加热胶状体混合物至50℃继续以60r/min的速度搅拌80min，最终得到环保防水胶黏剂。
对比例一
一种环保防水胶黏剂，以质量配比计，所述蓝藻蛋白基环保胶黏剂包括以下组分：蓝藻蛋白粉70份，蒸馏水135份，层状硅酸盐8份，尿素3.5份，交联剂(过氧化二异丙苯和氧化锌的混合物)12.5份，硼酸钠防腐剂1份，有机硅消泡剂2份，聚酰胺环氧氯丙烷树脂15份；所述混合蛋白粉为贝壳蛋白粉与蓝藻蛋白粉等比混合后所得。
该环保防水胶黏剂的制备方法：
(1)选取清洗后的蓝藻，将蓝藻浓缩、脱水后得到蓝藻糊，将蓝藻糊经脱水后调节pH值为中性并冰冻处理，取出冰冻处理后的产物在常温下溶解，经离心处理后置入粉碎机中粉碎至200目即得蓝藻蛋白粉；
(2)按质量配比依次将蓝藻蛋白粉、尿素以及层状硅酸盐、聚酰胺环氧氯丙烷树脂加入至分散介质中并以200r/min的速度充分搅拌60min，待二者溶解后继续将防腐剂、消泡剂依次加入至混合溶液中，继续以上述搅拌80min，最终搅拌形成均匀的胶状体；
(3)将交联剂加入至步骤(2)中的胶状体中，并加热胶状体混合物至50℃继续以60r/min的速度搅拌80min，最终得到环保防水胶黏剂。
对比例二
一种环保防水胶黏剂，以质量配比计，所述蓝藻蛋白基环保胶黏剂包括以下组分：贝壳蛋白粉70份，蒸馏水135份，层状硅酸盐8份，尿素3.5份，交联剂(过氧化二异丙苯和氧化锌的混合物)12.5份，硼酸钠防腐剂1份，有机硅消泡剂2份，聚酰胺环氧氯丙烷树脂15份；所述混合蛋白粉为贝壳蛋白粉与蓝藻蛋白粉等比混合后所得。
该环保防水胶黏剂的制备方法：
(1)取废弃贝壳清洗后捣碎调节pH为中性后水解，将产物高速离心后加入适量的过硫酸铵后进行超声震荡，最后冷冻干燥后置入粉碎机粉碎至200目即得贝壳蛋白粉；将二者等比混合后得到混合蛋白粉。
(2)按质量配比依次将贝壳蛋白粉、尿素以及层状硅酸盐、聚酰胺环氧氯丙烷树脂加入至分散介质中并以200r/min的速度充分搅拌60min，待二者溶解后继续将防腐剂、消泡剂依次加入至混合溶液中，继续以上述搅拌80min，最终搅拌形成均匀的胶状体；
(3)将交联剂加入至步骤(2)中的胶状体中，并加热胶状体混合物至50℃继续以60r/min的速度搅拌80min，最终得到环保防水胶黏剂。
对实施例1-3以及对比例1、2进行了相关性能参数的测定，测试的方法如下：
粘结强度：将本发明制得的胶黏剂以及对比例的胶黏剂均匀涂抹在300mm×300mm×3mm的木板上，采用双面涂胶法，涂胶量为150g/m2，按照木纹的交错方式粘合在一起，采用热压机先用1.4MPa压力下冷压，然后在150℃下热压7min，利使用仪器测定测定拉伸强度，拉伸速度为1mm/min，测定5次计算平均值。
耐水性：将本发明制得的胶黏剂以及对比例的胶黏剂均匀涂抹在300mm×300mm×3mm的木板上，采用双面涂胶法，涂胶量为150g/m2，按照木纹的交错方式粘合在一起，接着25℃下平衡24h，然后置于65℃的水浴锅中，盖上锅盖浸渍，分别于2h、4h时取出试件，使用仪器测定测定拉伸强度，拉伸速度为1mm/min，测定5次计算平均值。
固化时间测定：
将本发明制得的胶黏剂以及对比例的胶黏剂均匀涂抹在300mm×300mm×3mm的木板上，采用双面涂胶法，涂胶量为150g/m2，按照木纹的交错方式粘合在一起，采用热压机先用1.4MPa压力下冷压，然后在150℃下热压持续，使用仪器测定测定拉伸强度，计算各实施例及对比例达到相同拉伸强度(80)的时间，测定5次计算平均值。
结果如下
Figure GDA0002434662860000061
根据实施例与对比例的比较可知，本发明通过复合使用贝壳蛋白粉、海藻蛋白粉使胶黏剂的胶黏性能以及防水性能达到了较好的程度，相较于只是用二者之一的胶黏剂更为全面。
上述各实施例仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，皆应包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种环保防水胶黏剂的制备方法，其特征在于，以质量配比计，所述环保防水胶黏剂包括以下组分：混合蛋白粉60-80份，分散介质120-150份，层状硅酸盐5-12份，修饰剂3-4份，交联剂10-15份，防腐剂0.5-1份，消泡剂1-2份，聚酰胺环氧氯丙烷树脂10-20份；所述混合蛋白粉为贝壳蛋白粉与蓝藻蛋白粉等比混合后所得；
所述方法包括以下步骤：
(1)选取清洗后的蓝藻，将蓝藻浓缩、脱水后得到蓝藻糊，将蓝藻糊经脱水后调节pH值为中性并冰冻处理，取出冰冻处理后的产物在常温下溶解，经离心处理后置入粉碎机中粉碎即得蓝藻蛋白粉；取废弃贝壳清洗后捣碎调节pH为中性后水解，将产物高速离心后加入适量的过硫酸铵后进行超声震荡，最后冷冻干燥后置入粉碎机粉碎即得贝壳蛋白粉；将二者等比混合后得到混合蛋白粉；
(2)按质量配比依次将混合蛋白粉、修饰剂以及层状硅酸盐、聚酰胺环氧氯丙烷树脂加入至分散介质中并充分搅拌，待二者溶解后继续将防腐剂、消泡剂依次加入至混合溶液中，继续搅拌形成均匀的胶状体；
(3)将交联剂加入至步骤(2)中的胶状体中，并加热胶状体混合物至50℃继续搅拌，最终得到环保防水胶黏剂；
所述交联剂为过氧化二异丙苯和氧化锌的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种环保防水胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述修饰剂为氢氧化钠、氢氧化铵、尿素中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种环保防水胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述分散介质为软化水、蒸馏水中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种环保防水胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述消泡剂为有机硅消泡剂，所述防腐剂为硼酸钠或硼酸。
5.根据权利要求1所述环保防水胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，粉碎的蓝藻蛋白粉目数为150-300目。
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