CN1498936A

CN1498936A - 一种无毒胶粘剂的合成及制备方法

Info

Publication number: CN1498936A
Application number: CNA021340188A
Authority: CN
Inventors: 杜光伟; 王嘉图; 王碧清; 张彪
Original assignee: Chengdu Institute of Organic Chemistry of CAS
Current assignee: Chengdu Institute of Organic Chemistry of CAS
Priority date: 2002-11-06
Filing date: 2002-11-06
Publication date: 2004-05-26

Abstract

本发明涉及一种可用于胶合板、刨花板等木工板用胶粘剂的合成及制备方法。该胶粘剂的配比为：A.粘料主剂,B.交联改性剂,C.引发剂,D.保护胶体,E.乳化剂,F.消泡剂,G.增塑剂,H.中和剂,I.防冻剂,J.分散(稀释)剂。该胶粘剂系水乳液型产品，具有安全无毒、固化速度快、初粘强度高、价格便宜的特点，并可不加任何固化剂，直接用于木工板胶合，使用方便可靠。

Description

一种无毒胶粘剂的合成及制备方法

本发明的目的在于提出一种适用于胶合板、刨花板等木工板用的无毒胶粘剂的合成及制备方法，属于化工技术领域。

众所周知，我国是少林的国家，木材供需间存在着较大矛盾，解决这一矛盾的重要途径，是大力发展以人造板为中心的木材综合利用。同时，由于木料尺寸有限，为了充分利用木材，提高其利用率，在木材加工中也常常需要将短料接长、窄料拼宽、薄料加厚及将单件组合成部件。以上过程都必须采用胶粘剂进行粘结。事实上，资料表明，用脲醛树脂胶生产1m³刨花板，可代替3.1m³原木制成的板材；用酚醛树脂胶生产1m³纤维板可代替5.6m³原木制成的板材。因此，胶粘剂对提高木材利用率和促进木材综合利用的发展，有着极其重要的意义。

随着石油化学工业的发展，合成树脂胶粘剂逐渐成为最有发展前途的胶粘剂。不过，目前市售的合成树脂胶粘剂，大多为溶剂型产品，容易发生火灾和中毒的危险，运输贮存中也不方便；即便有一些水性产品，也因贮放及使用中释放出甲醛而污染环境，并严重损害人体健康。

本发明的目的在于针对以上问题而提供一种无毒胶粘剂的合成及制备方法。通过使用水为分散介质，以醋酸乙烯酯为粘料主剂，辅以适当交联改性剂而制得不含溶剂，也无甲醛的木工板用无毒胶粘剂。

本发明的目的通过以下措施得以实现：

单体配比：

A.粘料主剂 40-50wt％(重量百分比)

B.交联改性剂 4-8wt％

C.引发剂 0.08-0.12wt％

D.保护胶体 2.5-3wt％

E.乳化剂 0.3-0.6wt％

F.消泡剂 0.2-0.3wt％

G.增塑剂 4-6wt％

H.中和剂 0.15-1.2wt％

I.防冻剂 0.3wt％

J.分散(稀释)剂 45-50wt％

其制备方法为：将保护胶体与去离子水加热至90℃左右，保温1-2h至全部溶解，过滤。将碳酸氢钠配成10％水溶液，引发剂配成10％水溶液。在反应釜中加入过滤后的保护胶体液、消泡剂及乳化剂，搅拌均匀，加入粘料及改性剂组成的混合单体总量的15％及引发剂总量的40％，升温至开始回流时停止加热(约60-65℃)。待温度自动升至80-82℃并回流减少时，开始缓慢滴加混合单体及引发剂，混合单体加入速度约每小时10％，引发剂加入速度约每小时5％，控温78-82℃。约6-8h后，加入剩余单体及引发剂，待温度升至90-95℃，保温30min，降温至50℃，加入碳酸氢钠水溶液及增塑剂、防冻剂，搅拌1.5h，出料。

A选用醋酸乙烯酯为粘料主剂。B选用含乙烯基的功能单体，优选丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、N-羟甲基丙烯酰胺。C选用水溶性过硫酸盐和过氧化氢，优选过硫酸钾、过硫酸铵。D选用聚乙烯醇，优选聚乙烯醇1788。E选用非离子表面活性剂，优选OP/TX-10。F选用正辛醇。G选用邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二乙酯等，优选邻苯二甲酸二丁酯。H选用碳酸氢钠。I选用乙二醇、甘油等，优选乙二醇。J选用去离子水。

本发明的特点之一是以水为分散介质，整过生产过程中不使用有毒溶剂，利于环境，也避免了火灾及中毒等危险。

本发明的特点之二是以醋酸乙烯酯为粘料主剂，不使用甲醛系粘料，从而在生产、存放及使用中避免了甲醛的逸出，保护了工人及消费者的健康。

本发明的特点之三是以聚乙烯醇与OP-10配合作乳化剂，聚乙烯醇同时也兼作保护胶体和增稠剂，从而避免了更多乳化剂的使用，节约了原料。

本发明的特点之四是以丙烯酸等乙烯基功能单体与醋酸乙烯酯共聚，从而将功能单体接入到聚醋酸乙烯酯链上，使大分子链在适当条件下进一步发生分子内交联，从而提高其耐水、耐热及耐蠕变性能。

实施例1：

A醋酸乙烯酯 88

C过硫酸钾 0.16

D聚乙烯醇 5

E OP-10 1

F辛醇 0.4

G邻苯二甲酸二丁酯 8

H碳酸氢钠 0.3

I乙二醇 0.6

J水 86

其制备方法为：将聚乙烯醇与去离子水加热至90±2℃左右，保温1-2h至全部溶解，过滤。将碳酸氢钠配成10％水溶液，过硫酸钾配成10％水溶液。在反应釜中加入过滤后的聚乙烯醇溶液、辛醇及OP-10，搅拌均匀，加入13g醋酸乙烯酯及0.65g过硫酸钾溶液，升温至开始回流时停止加热(约66℃)。待温度自动升至80-82℃回流减少时，开始缓慢滴加单体及引发剂，单体加入速度约每小时8.8g，引发剂加入速度约每小时0.08g，控温78-82℃，滴加约8h，后加入剩余单体及引发剂，待温度升至92℃，保温30min，降温至50℃，加入碳酸氢钠水溶液、邻苯二甲酸二丁酯及乙二醇，搅拌1.5h，出料。

实施例2：

A醋酸乙烯酯 54

B丙烯酸 2

甲基丙烯酸甲酯 4

C过硫酸铵 0.12

D聚乙烯醇 4

E OP-10 0.5

F辛醇 0.3

G邻苯二甲酸二丁酯 5.5

H碳酸氢钠 1.5

J水 65

其制备方法为：将聚乙烯醇与去离子水加热至90±2℃左右，保温1.5h至全部溶解，过滤。将碳酸氢钠配成10％水溶液，过硫酸铵配成10％水溶液。在反应釜中加入过滤后的聚乙烯醇溶液、辛醇及OP-10，搅拌均匀，加入9g醋酸乙烯酯及甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸(预先用30％的NaOH调pH≈4)组成的混合单体，再加入0.45g过硫酸铵溶液，升温至开始回流时停止加热(约66℃)。待温度自动升至80-82℃时回流减少，开始缓慢滴加混合单体及引发剂，混合单体加入速度约每小时7.2g，引发剂加入速度约每小时0.08g，控温78-82℃，约6h后，加入剩余单体及引发剂，待温度升至92℃，保温30min，降温至50℃，加入碳酸氢钠水溶液、邻苯二甲酸二丁酯，搅拌1.5h，出料。

主要性能指标：

外观：乳白色粘稠液体

pH： 4-7

固含量： 40-60％

粘度/(Pa.s)： ≥0.5

存贮稳定性： ≥半年

Claims

1.一种胶合板、刨花板等木工板用无毒胶粘剂的合成及其制备方法，其特征在于其配比为：A.粘料主剂B.交联改性剂C.引发剂D.保护胶体E.乳化剂F.消泡剂G增塑剂H.中和剂I.防冻剂J.分散(稀释)剂。

2.根据权利要求书1所述的一种胶合板、刨花板等木工板用无毒胶粘剂的合成及其制备方法，其特征在于其制备方法为：将保护胶体与去离子水加热至90℃左右，保温1-2h至全部溶解，过滤。将碳酸氢钠配成10％水溶液，引发剂配成10％水溶液。在反应釜中加入过滤后的保护胶体液、消泡剂及乳化剂，搅拌均匀，加入粘料及改性剂组成的混合单体总量的15％及引发剂总量的40％，升温至开始回流时停止加热(约60-65℃)。待温度自动升至80-82℃并回流减少时，开始缓慢滴加混合单体及引发剂，混合单体加入速度约每小时10％，引发剂加入速度约每小时5％，控温78-82℃，约6-8h后，加入剩余单体及引发剂，待温度升至90-95℃，保温30min，降温至50℃，加入碳酸氢钠水溶液及增塑剂、防冻剂，搅拌1.5h，出料。

3.根据权利要求书1所述的一种胶合板、刨花板等木工板用无毒胶粘剂的合成及其制备方法，其特征在于A选用醋酸乙烯酯为粘料主剂。

4.根据权利要求书1所述的一种胶合板、刨花板等木工板用无毒胶粘剂合成及其制备方法，其特征在于B选用含乙烯基的功能单体，优选丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、N-羟甲基丙烯酰胺。

5.根据权利要求书1所述的一种胶合板、刨花板等木工板用无毒胶粘剂合成及其制备方法，其特征在于C选用水溶性过硫酸盐和过氧化氢，优选过硫酸钾、过硫酸铵。

6.根据权利要求书1所述的一种胶合板、刨花板等木工板用无毒胶粘剂合成及其制备方法，其特征在于D选用聚乙烯醇，优选聚乙烯醇1788

7.根据权利要求书1所述的一种胶合板、刨花板等木工板用无毒胶粘剂合成及其制备方法，其特征在于E选用非离子表面活性剂，优选op/Tx-10。

8.根据权利要求书1所述的一种胶合板、刨花板等木工板用无毒胶粘剂合成及其制备方法，其特征在于F选用正辛醇。

9.根据权利要求书1所述的一种胶合板、刨花板等木工板用无毒胶粘剂合成及其制备方法，其特征在于G选用邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二乙酯等，优选邻苯二甲酸二丁酯。

10.根据权利要求书1所述的一种胶合板、刨花板等木工板用无毒胶粘剂合成及其制备方法，其特征在于H选用碳酸氢钠。

11.根据权利要求书1所述的一种胶合板、刨花板等木工板用无毒胶粘剂合成及其制备方法，其特征在于工选用乙二醇、甘油等，优选乙二醇。