一种耐水性淀粉基木材胶粘剂的制备方法和应用

摘要

一种耐水性淀粉基木材胶粘剂的制备方法和应用，属于胶粘剂技术领域。本发明提供了一种具有良好耐水性的淀粉基木材胶粘剂的制备方法和所制备产品的应用。本发明制备的胶粘剂改善了淀粉胶粘剂耐水性差的缺点，具有材料来源广泛、无污染、粘接强度高、耐水性强的优点，可广泛应用于木材的粘接。

说明书

技术领域

一种耐水性淀粉基木材胶粘剂的制备方法和应用，该胶粘剂是淀粉与醋酸乙烯酯接枝并经过交联，再与助剂混合而成，属于胶粘剂技术领域。

背景技术

淀粉基木材胶粘剂是一种以淀粉为主要原料的高分子化合物，具有原料来源广泛、粘接强度高、成本较低、无污染的优点。淀粉基木材胶粘剂应用于木材制品的粘接在干湿强度上均达到了国家标准，但在实际使用过程中存在耐水性差的缺点。因此，寻找一种改性方法提高产品的耐水性是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐水性淀粉基木材胶粘剂的制备方法及其应用。先通过淀粉在盐酸溶液中、酸性条件下与醋酸乙烯酯单体接枝共聚反应，与N，N’-亚甲基双丙烯酰胺发生交联反应，得到淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物，再在中性条件下与聚乙烯醇124、硼砂、尿素、甘油、磷酸三丁酯混合，制备得到耐水性的淀粉基木材胶粘剂。

本发明的技术方案：一种耐水性淀粉基木材胶粘剂的制备方法是淀粉与醋酸乙烯酯接枝共聚并经过交联，再与助剂混合而成。

所述的淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物的合成：以淀粉为原料，以盐酸为催化剂，以过硫酸铵为引发剂，以醋酸乙烯酯为单体，在酸性条件下，进行接枝共聚反应，然后以N，N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，进行交联反应而合成淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物。

所述的淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物与助剂的混合：是将淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物在中性条件下，以聚乙烯醇124为改性剂，以硼砂为二次交联剂，糊化后，以尿素为稀释剂，甘油为增塑剂，磷酸三丁酯为消泡剂，混合后得到耐水性淀粉基木材胶粘剂。

淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物的合成，以淀粉为原料，配制成质量百分浓度为30％～40％的淀粉乳液后，以盐酸为催化剂，过硫酸铵为引发剂，加入占淀粉质量比75％～85％的醋酸乙烯酯单体，在pH3～5的范围内，缓慢滴加进行接枝共聚反应，接枝反应温度为60～70℃，接枝反应时间2～4小时；在接枝反应1～2小时后，加入占淀粉质量比为0.2％～0.4％、质量浓度为1％～2％的N，N’-亚甲基双丙烯酰胺交联剂。加料和反应均在搅拌下进行，反应产物为淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物。

加入助剂合成胶粘剂：以合成的淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物为主要原料，加入占淀粉质量比为10％～15％、质量浓度为5％～10％的聚乙烯醇124，加入占淀粉质量比为0.1％～0.2％、质量浓度为0.5％～1％的硼砂，加入占淀粉质量比为10％～15％、质量浓度为5％～10％的尿素，加入占淀粉质量比为10％～1 5％的甘油，加入占淀粉质量比为2％～5％的磷酸三丁酯，加料和反应均在搅拌下进行，反应产物为耐水性淀粉基胶粘剂。

所述的耐水性淀粉基木材胶粘剂的应用，主要应用于木材的粘接。

本发明的有益效果：本发明制得的耐水性淀粉基木材胶粘剂同现有的木材胶粘剂相比，具有如下优点：

1、该胶粘剂由于交联作用形成的结构，能有效降低水分子对胶粘剂的破坏，使胶粘剂的耐水性有很大的提高。

2、由于对助剂的种类和使用量进行了优化，使胶粘剂的耐水性进一步提高。

3、由于胶粘剂在改性后形成的三维结构比较稳定，有利于维持胶粘剂的分子构型，防止在储藏、粘接过程中链的降解破坏，提高胶粘剂的储藏性能。

具体实施方式

实施例1

淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物的合成，以淀粉为原料，配制成质量百分浓度为30～40％的淀粉乳液后，以盐酸为催化剂，过硫酸铵为引发剂，在pH3～5的范围内，缓慢滴加占淀粉质量比75％～85％的醋酸乙烯酯单体，进行接枝共聚反应，接枝反应温度为60～70℃，接枝反应时间2～4小时；在接枝反应1～2小时后，加入占淀粉质量比为0.2％～0.4％、质量浓度为1％～2％的N，N’-亚甲基双丙烯酰胺交联剂。加料和反应均在搅拌下进行，反应产物为淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物。

淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物与助剂的混合，以合成的淀粉-醋酸乙烯酯交联接枝共聚物为主要原料，加入占淀粉质量比为10％～15％、质量百分数为5％～10％的聚乙烯醇124，加入占淀粉质量比为0.1％～0.2％、质量百分数为0.5％～1％的硼砂，加入占淀粉质量比为10％～15％、质量百分数为5％～10％的尿素，加入占淀粉质量比为10％～15％的甘油，加入占淀粉质量比为2％～5％的磷酸三丁酯，加料和反应均在搅拌下进行，反应产物为耐水性淀粉基木材胶粘剂。

实施例2

市售白乳胶、淀粉胶和本发明的耐水性木材胶的压缩剪切强度和耐水性比较，从表1可以发现，本发明的耐水性木材胶的压缩剪切强度和耐水性都高于市售白乳胶和淀粉胶。

表1  三种胶压缩剪切强度和耐水性的比较

压缩剪切强度(MPa)耐水性(MPa)  淀粉胶  耐水性木材胶  白乳胶14.45117.42111.9548.77510.1768.607