CN112300734A - 一种无醛胶合板用胶黏剂及其制备方法和使用其制备的胶合板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种无醛胶合板用胶黏剂及其制备方法和使用其制备的胶合板。所述胶黏剂由包含以下重量份数的原料制成:水80‑100份,可再分散乳胶粉3‑10份,增稠剂0.01‑0.2份、消泡剂0.01‑0.1份、面粉5‑20份、多官能度异氰酸酯25‑35份、疏水助剂5‑15份、复合促进剂0.1‑0.5份。在胶黏剂生产及胶合板制备过程中无甲醛产生,所得胶合板甲醛释放量与原料单板相当,实现了无醛的目标。本发明提供的胶黏剂体系中引入了疏水助剂和复合促进剂,使得体系常温下粘度增长速率较慢、适用期较长,热压时胶黏剂固化速率适中、板材生产效率较高。
Description
技术领域
本发明涉及一种无醛胶黏剂体系,具体的涉及用于制备胶合板的胶黏剂体系及其制备方法和使用其制备的胶合板。
背景技术
胶合板是人造板产业的重要组成部分,2018年,我国胶合板产量为1.7898亿立方米,同比增长4.1%。过去10年我国胶合板类产品产量年均增速达到17.5%,仍是人造板中增幅最快的板种。国家质量监督检验检疫总局组织了胶合板产品质量监督检查,对胶合板产品的含水率、胶合强度、甲醛释放量等3个项目进行了检验。抽查发现的主要质量问题是甲醛释放量超标和胶合强度不合格。
中国胶合板生产用胶黏剂以脲醛树脂胶黏剂(含改性)和酚醛树脂胶黏剂为主。甲醛系胶黏剂最突出的问题是会释放对人体有巨大危害的甲醛。随着经济发展和社会进步,人们的环保和健康意识显著提升,对人造板中甲醛释放问题关注密切。2018年5月1日,新版强制性国标《GB 18580-2017室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》正式实施,取消了E2级的限量标识,仅保留E1级限量标识,对胶合板的环保性能提出了更高的要求。解决甲醛释放量问题和生产环保绿色胶合板产品是关系到胶合板产业生存和发展的关键所在。
异氰酸酯属于非醛类胶黏剂,新型PMDI(多亚甲基多苯基多异氰酸酯)胶黏剂能解决甲醛释放问题,由于PMDI本身不含有甲醛成分,在制成的板材中无人为添加甲醛释放,绿色环保;同时热压制备的板材较脲醛胶制备的板材具有较好的耐水性。这是因为PMDI中的官能团-NCO在热压高温下大部分与木材原料中的水反应,生产脲(-NH-CO-NH-)及缩二脲(-NH-CO-N-CO-NH-)等产物,与原料单元产生强有力的胶接作用,形成符合国标要求的人造板材,整个反应过程无有害物质产生。PMDI用于胶合板制造成为近年来无醛胶合板发展的一个新方向。
中国林业科学研究院木材工业研究所采用喷涂MDI的方式提供了一种无醛胶合板及其制造方法。该方法直接使用异氰酸酯作为胶黏剂,而非把异氰酸酯作为其他胶黏剂的固化剂使用,综合成本较低。但该方法的缺点在于异氰酸酯几乎没有初粘性,板坯初粘性差,容易导致散坯。并且异氰酸酯渗透性好,施胶后的单板不宜陈放过长时间,否则可能导致过度渗透,降低胶合性能。该方法更适合于连续化生产,而目前国内胶合板厂多是采用班组式非连续生产,因此适用性不强。
更多的专利是将异氰酸酯与其他胶黏剂复配使用。由含活泼氢的水基聚合物,如聚乙烯醇水溶液、聚醋酸乙烯酯乳液、丙烯酸乳液等水性乙烯基树脂为主剂乳液,加入异氰酸酯作固化剂,形成水性高分子-异氰酸酯胶黏剂(API,aqueous emulsion polymerisocyanate)。该型胶黏剂具有优良的粘接性能与断裂韧性、良好的耐水、耐热、耐老化性能。该型胶黏剂的缺点在于水性高分子与异氰酸酯复配后体系粘度增长过快,导致体系适用期较短。实际生产过程中,应尽快将配制好的胶黏剂用完,否则可能因为体系粘度过大而无法施胶。
需要一种无醛胶合板用胶黏剂体系解决甲醛释放问题,以及一种常温下粘度增长速率较慢、适用期较长,热压时固化速率适中的胶黏剂体系制备胶合板。
发明内容
本发明的目的在于克服胶合板甲醛释放、现有胶黏剂体系粘度增长快、适用期短的缺点,提供一种无醛胶合板用胶黏剂及其制备方法。该胶黏剂体系在常温下粘度增长速率慢、适用期长,热压时固化速率适中,并且在生产及制作胶合板的过程中无甲醛产生。
本发明的另一个目的在于提供一种胶合板及其制备方法,施胶过程中所用胶黏剂为异氰酸酯类胶黏剂,无甲醛释放。
根据本发明的第一个方面,提供一种无醛胶合板用胶黏剂体系,由包含以下重量份数的原料制成:水70-110份,优选80-100份,更优选85-95份,可再分散乳胶粉2-12份,优选3-10份,更优选4-9份,增稠剂0.005-0.4份,优选0.01-0.2份,更优选0.05-0.1份,消泡剂0.005-0.3份,优选0.01-0.1份,更优选0.03-0.08份,面粉4-25份,优选5-20份,更优选8-16份,多官能度异氰酸酯20-40份,优选25-35份,更优选28-32份,疏水助剂4-20份,优选5-15份,更优选8-12份,复合促进剂0.05-1.0份,优选0.1-0.5份,更优选0.2-0.4份,其中,所述复合促进剂包括钼酸盐、锶盐和偏铝酸盐。
异氰酸酯初粘性差,使用异氰酸酯作为胶黏剂的唯一组份制备胶合板在现有生产实践中适用性较差。因此,需要将异氰酸酯与一些初粘性较好的高分子乳/溶液复配使用,然而由于所用高分子乳/溶液中有效成分含有活泼氢,且乳/溶液以水作分散剂,会导致异氰酸酯与有效成分、分散剂水反应,使得体系粘度提高、适用期缩短。本发明将异氰酸酯与可再分散乳胶粉水溶液复配使用,通过加入疏水助剂可以进一步提高异氰酸酯的疏水性,降低异氰酸酯与胶粉乳液界面接触,从而抑制异氰酸酯与胶粉乳液的反应活性,延长适用期;为保证热压效率,加入复合促进剂提高固化速率,保证板材生产效率不下降。
本发明中,所述可再分散乳胶粉包括醋酸乙烯酯均聚胶粉、醋酸乙烯酯与乙烯或叔碳酸乙烯酯或丙烯酸酯等二元或三元共聚物胶粉中的一种或多种;优选醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉,更优选加入保护胶体聚乙烯醇的醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉。可再分散乳胶粉是聚合物乳液经喷雾干燥形成的粉末,遇水后能重新分散形成稳定的聚合物乳液,并且具有与原乳液相似的性质。可再分散乳胶粉广泛应作外墙保温饰面系统的粘结剂、瓷砖和建筑用胶黏剂、建筑腻子等。一般地,上述可再分散乳胶粉的50%水溶液粘度为1.0-10.0Pa*s,数均分子量为5*103-105。醋酸乙烯与乙烯共聚乳液在合成过程中会加入适量保护胶体聚乙烯醇,有利于喷雾干燥后的胶粉在水中获得良好的再分散性。上述聚乙烯醇数均分子量优选为104-105,添加量为乳液重量的5-25wt%。聚乙烯醇分子链中密集的羟基可以与异氰酸酯基团反应生成氨基甲酸酯,从而提高体系胶合强度。作为可市购的产品,例如廊坊杰克斯化工产品有限公司的AMF-01(L)、AMF-04、AMF-05、AMF-06等。
本发明中,所述增稠剂包括但不限于甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、黄原胶中一种或多种的组合,优选甲基纤维素、羧甲基纤维素和黄原胶中的一种或多种。纤维素类增稠剂对水相的增稠效率高,通过疏水主链与周围水分子通过氢键缔合,提高聚合物本身的流体体积,从而提高了体系粘度,也可以通过分子链的缠绕实现粘度的提升。黄原胶易溶于水,集增稠、悬浮、乳化、稳定于一体,具有低浓度高粘度的特性,对不溶性固体具有良好的悬浮作用。黄原胶溶胶分子能形成螺旋共聚体网状结构,所以能够支持固体颗粒形态,显示出很强的乳化稳定作用和高悬浮能力。胶合板用胶黏剂需加入填料,以获得适宜的流动性、渗透性,并降低胶黏剂固化后胶层内应力。常用填料如面粉在水中溶解度较低,形成悬浊液,使用增稠剂可以提高体系的粘度和稳定性,防止发生沉降。
本发明中,所述消泡剂优选为有机硅类消泡剂,例如聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷、聚醚改性有机硅等。由于硅油特殊的化学结构,既不与水或含极性基团的物质相溶,也不与烃类或含烃基的有机物相溶,因而应用面广,在水体系和油体系中均可使用。硅油的表面张力比水及一般的起泡液低得多,因此具有较强的消泡能力。硅油消泡剂不仅可以有效破除已经生成的泡沫,而且可以显著的抑制泡沫的生成。同时,硅油热稳定性和化学稳定性好,并且具有生理惰性、使用量少的特点。
本发明中,所述面粉为市售小麦面粉。面粉是含有蛋白质、淀粉成分的活性填料,可以防止树脂过分渗入木材,还能防止由于陈化时间短、树脂流动性大、加压时将胶液挤出而形成的缺胶现象。同时面粉中的淀粉可吸收水分,涂胶后可以保持胶层有一定的水分,增加胶的流动性,湿润木材表面,并使少量的胶渗进木材中去,使胶和更牢固。面粉增加了胶液的固体含量、粘度,并提供一定初粘性,提升胶液的填缝能力,在压力较小、压力不均匀或被胶接面粗糙不平的情况下,使板坯具有良好的预压性,便于热压机自动装板,缩小胶合强度下降幅度。在异氰酸酯与小麦面粉复配体系中,小麦面粉中的羟基(淀粉和蛋白质组份含有)和胺基(蛋白质组份含有)可以与异氰酸酯基发生化学反应,从而增加体系交联程度,提高体系胶合强度和胶接耐水性。
本发明中,所述多官能度异氰酸酯优选选自芳香族多异氰酸酯、脂肪族多异氰酸酯、芳脂族多异氰酸酯和脂环族多异氰酸酯中的一种或多种;优选芳香族多异氰酸酯;更优选甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和多亚甲基多苯基多异氰酸酯中的一种或多种。
本发明中,所述多官能度异氰酸酯包括很多种,可以选择其中一种或者几种作为主要原料。异氰酸酯指结构中含有异氰酸酯(-NCO)基团的化合物,可作为胶黏剂使用。多异氰酸酯可以根据异氰酸酯基与碳原子连接的结构特点,分为芳香族多异氰酸酯(如甲苯二异氰酸酯,即TDI)、脂肪族多异氰酸酯(六亚甲基二异氰酸酯,即HDI)和芳脂族多异氰酸酯(即在芳基和多个异氰酸酯基之间嵌有脂肪烃基——常为多亚甲基,如苯二亚甲基二异氰酸酯,即XDI)三大类。采用上述三大类中任何一类或者其组合的多官能度异氰酸酯均在本发明公开的内容之内。价格相对低廉的芳香族的异氰酸酯作为首选原料,包括甲苯二异氰酸酯(TDI),二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)及聚合二苯基甲烷二异氰酸酯(聚合MDI或PMDI)。被广泛用于人造板行业生产的为聚合MDI,学名为多亚甲基多苯基多异氰酸酯,结构式如下图所示:
PMDI是一种不同官能度的多异氰酸酯的混合物,其中n=0的二异氰酸酯(即MDI)占混合物的40%左右,MDI结构以4,4’-MDI为主,可能含有少量的2,4’-MDI异构体。以调整异构体含量为原料,满足-NCO质量分数为30-34%的异氰酸酯也在公布的之内。PMDI中其余的成分为3~5官能度低聚合度多异氰酸酯,PMDI平均分子量为320-420,平均官能度为2.5-3.0,25℃下粘度约为150-250cP。
但是采用任何其他以PMDI或TDI或MDI或其组合产物为基础的改性产品为原料,包括但不限于聚醚、聚酯改性,所得-NCO质量分数为20-34%,均属于本发明公布的多官能度异氰酸酯原料内。作为胶黏剂体系的主要成分,优选官能度为2.6-2.8,25℃下粘度150-250cP的多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PMDI)。
本发明中,所述疏水助剂优选选自邻苯二甲酸酯、对苯二甲酸酯、间苯二甲酸酯、己二酸酯、癸二酸酯、戊二酸酯、丁二酸酯中的一种或多种;优选邻苯二甲酸酯和己二酸酯,更优选邻苯二甲酸二辛酯和己二酸二辛酯。邻苯二甲酸二辛酯和己二酸二辛酯25℃时在水中溶解度<0.01%(wt),通过加入疏水助剂可以进一步提高异氰酸酯的疏水性,降低异氰酸酯与胶粉乳液界面接触,从而抑制异氰酸酯与胶粉乳液的反应活性,延长适用期。并且疏水助剂的加入可以提高胶黏剂固化产物的柔韧性,降低胶层的内应力,从而使得板材尺寸稳定性更好。
本发明中,所述复合促进剂中钼酸盐、锶盐和偏铝酸盐三者的质量比可以为1.5-2.5:1.5-2.5:0.8-2.5,优选1.8-2.2:1.8-2.2:0.9-2.2;钼酸盐例如可选自钼酸铋、钼酸钠、七钼酸铵等中的一种或多种,锶盐例如可选自氯化锶、碳酸锶、硝酸锶等中的一种或多种,偏铝酸盐例如可选自偏铝酸钠、偏铝酸钾等中的一种或多种;优选七钼酸铵、氯化锶和偏铝酸钠;更优选质量比为七钼酸铵:氯化锶:偏铝酸钠=2:2:1-2。七钼酸铵、氯化锶、偏铝酸钠均易溶于水,不溶或微溶于于醇。常温下,由七钼酸铵、氯化锶、偏铝酸钠组成的复合促进剂对胶粉、木材与异氰酸酯的反应活性影响较小;高温加热使得复合促进剂之间产生显著的协同效应,可以有效提高胶粉、木材与异氰酸酯的反应活性,提高热压效率。
根据本发明的第二个方面,提供了上述无醛胶合板用胶黏剂的制备方法,该方法包括以下步骤:
第一步:将可再分散乳胶粉加入到水中,待胶粉溶解充分后,依次加入增稠剂、消泡剂、面粉、复合促进剂,搅拌使得上述物质溶解充分;
第二步:将多官能度异氰酸酯与疏水助剂混合均匀;
第三步:将第二步所得疏水增强后的多官能度异氰酸酯加入到第一步所得胶粉乳液中,继续搅拌至混合均匀,即得到无醛胶合板用胶黏剂。
根据本发明的第三个方面,还提供一种胶合板,所述胶合板是使用上述胶黏剂制备的。
根据本发明的第四个方面,还提供了上述无醛胶合板的制备方法,包括如下步骤:(1)使用辊涂机进行单板施胶;(2)将施胶后的单板按奇数层原则且相邻单板纤维方向相互垂直进行单板组坯,板坯陈放后进行预压;(3)将所得板坯进行热压,得到所述胶合板。
所述单板材质为杨木、桉木、松木、桦木、椴木、海棠木、荷木、槭木、榆木、柞木或橡胶木,含水率7wt%-12wt%,单面施胶量为150-200g/m2。
所述陈放时间为20-60min,预压压力为0.5-1.5MPa,预压时间为20-60min。
所述热压温度为110-120℃,热压因子为1.0-1.2min/mm。
本发明具有以下优点和积极效果:
(1)本发明提供了一种制备无醛胶合板的胶黏剂体系,在胶黏剂生产及胶合板制备过程中无甲醛产生,所得胶合板甲醛释放量与原料单板相当,实现了无醛的目标。
(2)本发明提供的一种制备无醛胶合板的胶黏剂体系,采用胶粉再分散的方式配制胶液,使用时可现配现用,便于包装存储和运输。
(3)本发明提供的胶黏剂体系中加入了疏水助剂,可以抑制异氰酸酯与胶粉乳液的反应活性,延长适用期。
(4)本发明提供的胶黏剂体系中加入了钼酸盐、锶盐和偏铝酸盐组成的复合促进剂,常温下复合促进剂对体系反应速率、粘度变化影响不大,但高温热压时,钼酸盐、锶盐和偏铝酸盐的协同效应可以有效提高体系反应速率并弥补疏水助剂的引入导致的热压效率下降问题,从而使得胶黏剂体系热压效率适中。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明的实施方案,但是本发明不限于所列出的实施例,还应包括在本发明所要求的权利范围内其它任何公知的改变。
多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PMDI):官能度约2.7,在25℃下粘度为180-250cP,-NCO含量30.5-32%,万华化学集团股份有限公司;
甲苯二异氰酸酯(TDI):2,4-体含量67±2%,4,4-体含量33±2%,凝固点6-8℃,在25℃下粘度为3cP,博苏化学有限公司(匈牙利);
可再分散乳胶粉:醋酸乙烯酯均聚胶粉,AMF-01(L),使用NDJ-4旋转粘度计测得50%水溶液粘度≤10.0Pa*s,廊坊杰克斯化工产品有限公司;醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯共聚胶粉,AMF-04,使用NDJ-4旋转粘度计测得50%水溶液粘度2.0-5.0Pa*s,廊坊杰克斯化工产品有限公司;醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯-乙烯共聚胶粉,AMF-05,使用NDJ-4旋转粘度计测得50%水溶液粘度2.0-5.0Pa*s,廊坊杰克斯化工产品有限公司;醋酸乙烯酯-乙烯共聚胶粉,AMF-06,使用NDJ-4旋转粘度计测得50%水溶液粘度1.0-3.0Pa*s,廊坊杰克斯化工产品有限公司;
增稠剂:甲基纤维素M450,国药集团化学试剂有限公司;黄原胶N-610,佛山市德中化工科技有限公司;
消泡剂:BYK-028,德国毕克化学;
疏水助剂:邻苯二甲酸二辛酯(DOP),伊士曼化工公司;己二酸二辛脂(DOA),伊士曼化工公司;对苯二甲酸二辛脂(DOTP),济南银润化工有限公司;
复合促进剂:七钼酸铵,工业级,郑州臻美莱化工产品有限公司;钼酸铋,分析纯,郑州赛裕化工产品有限公司;钼酸钠,工业级,苏州亿企富化工有限公司;氯化锶,工业级,郑州嘉航化工产品有限公司;碳酸锶,工业级,广州海纳环保材料科技有限公司;偏铝酸钠,工业级,济南琳盛化工有限公司;偏铝酸钾,工业级,山东高鸣化工集团有限责任公司。
面粉:市售小麦面粉;
木材单板,杨木,水含量约10wt%,尺寸400*400*1.5mm。
所述的份为重量份。
实施例1
无醛胶合板用胶黏剂的制备:
第一步:将10份醋酸乙烯酯-乙烯共聚胶粉加入到100份水中,待胶粉溶解充分后,依次加入0.2份甲基纤维素、0.05份消泡剂、10份面粉、0.04份七钼酸铵、0.04份氯化锶、0.02份偏铝酸钠,搅拌使得上述物质溶解充分,得到胶粉乳液;
第二步:将25份PMDI与5份DOA混合均匀,得到疏水增强PMDI;
第三步:将第二步所得疏水增强后的PMDI加入到第一步所得胶粉乳液中,继续在室温下搅拌至混合均匀,即得到无醛胶合板用胶黏剂。
通过测试体系粘度增长情况可以更准确的对比体系适用期的长短。具体方法为:胶黏剂配制完成后,使用粘度计监控35℃条件下体系粘度增长情况,记录体系由初始粘度到达100000cP所用时间。
无醛胶合板的制备:
第一步:使用辊涂机将所制无醛胶合板用胶黏剂进行单板施胶,施胶量为150g/m2;
第二步:将施胶后的单板按奇数层原则,且相邻单板纤维方向相互垂直进行单板组坯,得到5层胶合板坯。将板坯陈放30min后进行预压,预压压力为1MPa,预压时间为30min;
第三步:将预压后的板坯进行热压,热压温度为115℃,热压因子为1.1min/mm。
热压后所得胶合板在室温下进行5-8小时陈放,根据国标《GBT 17657-2013人造板及饰面人造板理化性能试验方法》进行胶合强度和甲醛释放量测定。
测试胶合强度前,按照Ⅰ类胶合板胶合强度测试方法对所得板材样品进行预处理,即在沸水中浸渍4h,然后在(60±3)℃的鼓风干燥箱中干燥20h,再在沸水中浸渍4h,接着在温度低于30℃的冷水中至少放置1h。
采用干燥器法测定板材甲醛释放量,测试前需对所得板材样品进行平衡处理,即样品在相对湿度(65±5)%、温度(20±2)℃条件下放置7d或平衡至质量恒定。时间质量恒定指的是前后24h两次称量所得质量差不超过试件质量的0.1%。
胶黏剂体系配比及制板工艺参数见表1,35℃条件下胶黏剂体系粘度增长情况见表2,板材性能及甲醛释放量见表3。
实施例2~7
实施例2将可再分散乳胶粉调整为3份醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯-乙烯共聚胶粉,水调整为90份,增稠剂调整为0.08份黄原胶,消泡剂调整为0.01份,面粉调整为15份,七钼酸铵调整为0.08份,氯化锶调整为0.08份,偏铝酸钠调整为0.05份,多异氰酸酯调整为28份PMDI+2份TDI,疏水助剂调整为10份DOP,施胶量调整为180g/m2,预压压力调整为0.7MPa,预压时间调整为60min,热压温度调整为120℃,其他同实施例1。
实施例3将可再分散乳胶粉调整为7份醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯共聚胶粉,水调整为80份,增稠剂调整为0.03份甲基纤维素+0.07份黄原胶,消泡剂调整为0.1份,面粉调整为5份,七钼酸铵调整为0.15份,氯化锶调整为0.15份,偏铝酸钠调整为0.15份,PMDI调整为35份,疏水助剂调整为10份DOTP+5份DOP,施胶量调整为200g/m2,陈放时间调整为60min,预压压力调整为0.5MPa,预压时间调整为20min,热压温度调整为110℃,热压因子调整为1.2min/mm,其他同实施例1。
实施例4将可再分散乳胶粉调整为6份醋酸乙烯酯均聚胶粉,水调整为85份,增稠剂调整为0.01份黄原胶,消泡剂调整为0.07份,面粉调整为20份,七钼酸铵调整为0.15份,氯化锶调整为0.15份,偏铝酸钠调整为0.1份,PMDI调整为32份,疏水助剂调整为7份DOA+4份DOP,施胶量调整为170g/m2,陈放时间调整为20min,预压压力调整为0.8MPa,预压时间调整为40min,热压温度调整为120℃,热压因子调整为1.2min/mm,其他同实施例1。
实施例5将复合促进剂调整为钼酸铋0.06份,碳酸锶0.06份,偏铝酸钾0.1份,其他同实施例1。
实施例6将复合促进剂调整为钼酸钠0.15份,碳酸锶0.2份,偏铝酸钾0.1份,其他同实施例1。
实施例7将复合促进剂调整为钼酸铋0.1份,氯化锶0.12份,偏铝酸钠0.04份,其他同实施例1。
对比例1~9
对比例1为胶黏剂体系不加疏水助剂和复合促进剂;对比例2为胶黏剂体系加疏水助剂不加复合促进剂;对比例3为胶黏剂体系加疏水助剂不加复合促进剂,并提高热压因子至1.8min/mm;对比例4为加复合促进剂不加疏水助剂;对比例5-9为胶黏剂体系加疏水助剂,但调整复合促进剂添加种类和用量,其他同实施例1。胶黏剂体系配比及制板工艺参数见表1,35℃条件下胶黏剂体系粘度增长情况见表2,板材性能及甲醛释放量见表3。
表2胶黏剂体系粘度增长所用时间
表3胶合强度和甲醛释放量测试结果
对比例10为制备胶合板所用单板。甲醛释放量测试结果表明采用本发明提供的胶黏剂体系所得胶合板甲醛释放量与原料单板相当。
通过调节可再分散乳胶粉种类和用量、增稠剂种类和用量、面粉用量调节胶黏剂体系粘度为32000cP(35℃)左右。实施例1与对比例1、4结果表明,不加疏水助剂体系粘度增长较快,30min内即可达到100000cP,适用期较短。实施例1与对比例2,3结果表明,加入疏水助剂后体系适用期显著延长,但不加复合促进剂会导致热压效率显著下降。实施例1-7与对比例5-9结果表明,必须同时加入钼酸盐、锶盐、偏铝酸盐三种促进剂,且质量比为钼酸盐:锶盐:偏铝酸盐=1.5-2.5:1.5-2.5:0.8-2.5时,才能获得具有较高胶合强度的板材和较高的热压效率。
综合上述实施例与对比例结果,表明加入疏水助剂和复合促进剂可以提高胶黏剂体系适用期,并可维持较高的热压效率。
最后应当说明的是,以上实施例仅用以本发明的优选实施方式进行描述,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,对本发明的技术方案进行修改或者等同替换做出的各种变型和改进,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (11)
1.一种无醛胶合板用胶黏剂,其特征在于,由包含以下重量份数的原料制成:
水70-110份,优选80-100份,更优选85-95份,可再分散乳胶粉2-12份,优选3-10份,更优选4-9份,增稠剂0.005-0.4份,优选0.01-0.2份,更优选0.05-0.1份、消泡剂0.005-0.3份,优选0.01-0.1份,更优选0.03-0.08份,面粉4-25份,优选5-20份,更优选8-16份、多官能度异氰酸酯20-40份,优选25-35份,更优选28-32份,疏水助剂4-20份,优选5-15份,更优选8-12份,复合促进剂0.05-1.0份,优选0.1-0.5份,更优选0.2-0.4份;其中,所述复合促进剂包括钼酸盐、锶盐和偏铝酸盐。
2.如权利要求1所述的胶黏剂,其特征在于,所述可再分散乳胶粉包括醋酸乙烯酯均聚胶粉、醋酸乙烯酯与乙烯或叔碳酸乙烯酯或丙烯酸酯中的一种或多种的共聚胶粉;优选醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉,更优选加入保护胶体聚乙烯醇的醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉。
3.如权利要求1或2中所述的胶黏剂,其特征在于,所述增稠剂包括甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、黄原胶中的一种或多种;优选甲基纤维素、羧甲基纤维素和黄原胶中的一种或多种。
4.如权利要求1-3中任一项所述的胶黏剂,其特征在于,所述消泡剂为有机硅类消泡剂,所述面粉为市售小麦面粉。
5.如权利要求1-4中任一项所述的胶黏剂,其特征在于,所述多官能度异氰酸酯选自芳香族多异氰酸酯、脂肪族多异氰酸酯和芳脂族多异氰酸酯中的一种或多种;优选芳香族多异氰酸酯;更优选甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和多亚甲基多苯基多异氰酸酯中的一种或多种;更优选官能度为2.6-2.8,25℃下粘度150-250cP的多亚甲基多苯基多异氰酸酯。
6.如权利要求1-5中任一项所述的胶黏剂,其特征在于,所述疏水助剂包括邻苯二甲酸酯、对苯二甲酸酯、间苯二甲酸酯、己二酸酯、癸二酸酯、戊二酸酯、丁二酸酯中的一种或多种;优选邻苯二甲酸酯和/或己二酸酯,更优选邻苯二甲酸二辛酯和/或己二酸二辛酯。
7.如权利要求1-6中任一项所述胶黏剂,其特征在于,钼酸盐、锶盐和偏铝酸盐的质量比为1.5-2.5:1.5-2.5:0.8-2.5,优选1.8-2.2:1.8-2.2:0.9-2.2;优选七钼酸铵、氯化锶和偏铝酸钠;更优选质量比为七钼酸铵:氯化锶:偏铝酸钠=2:2:1-2。
8.如权利要求1-7中任一项所述的胶黏剂的制备方法,其特征在于,该制备方法包含以下步骤:
第一步:将可再分散乳胶粉加入到水中,搅拌使胶粉溶解充分后,依次加入增稠剂、消泡剂、面粉、复合促进剂,搅拌使得上述物质溶解充分;
第二步:将多官能度异氰酸酯与疏水助剂混合均匀;
第三步:将第二步所得疏水增强后的多官能度异氰酸酯加入到第一步所得胶液中,继续搅拌至混合均匀,即得到无醛胶合板用胶黏剂。
9.一种胶合板,所述胶合板是使用权利要求1-7任一项所述的胶黏剂制备的。
10.如权利要求9所述的胶合板的制备方法,包括如下步骤:(1)使用辊涂机进行单板施胶;(2)将施胶后的单板按奇数层原则且相邻单板纤维方向相互垂直进行单板组坯,板坯陈放后进行预压;(3)将所得板坯进行热压,得到所述胶合板。
11.如权利要求10所述的制备方法,其特征在于,所述单板材质为杨木、桉木、松木、桦木、椴木、海棠木、荷木、槭木、榆木、柞木或橡胶木中的一种,含水率7wt%-15wt%,单面施胶量为150-200g/m2;所述陈放时间为20-60min,预压压力为0.5-1.5MPa,预压时间为20-60min;所述热压温度为110-120℃,热压因子为1.0-1.2min/mm。
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