水溶性阻燃黏结剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种水溶性阻燃黏结剂，它的组分包括：硫酸镁3～7份、氧化镁10～16份、聚磷酸铵0.1～0.5份，固化剂1～3份、增韧剂0.5～1.2份、防腐剂0.3～1.0份、缓凝剂0.1～0.2份，其余为水。该黏结剂是无甲醛、环保、无挥发性溶剂型的水溶性黏结剂，且具有良好的阻燃性能，使得利用该水溶性阻燃黏结剂制得的产品具有很好的阻燃、抑烟、无毒、防腐、防虫性能，另外，所述水溶性阻燃黏结剂的原料易得，价格低廉。本发明专利技术还提供一种上述水溶性阻燃黏结剂的制备方法和应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种胶黏剂及其制备方法和应用，特别是一种水溶性阻燃黏结剂及其制备方法和应用。
技术介绍
黏结是指同质或异质物体表面用胶黏剂连接在一起的技术，胶接特别适用于不同材质、不同厚度、超薄规格和复杂构件的连接。胶黏剂的分类方法很多，按应用方法可分为热固型、热熔型、室温固化型、压敏型等；按应用对象分为结构型、非构型或特种胶。现有黏结剂制备过程中一般以乙醇、丙酮、丁酮、甲苯、甲醛、乙酸乙酯、等挥发性有机溶剂作为溶剂，具有毒性、易燃、易爆和易挥发等缺点，污染环境，使得利用上述黏结剂制得的产品存在阻燃性能差、有害成分挥发等严重危害人体健康的缺点。为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术确有必要提供一种高效阻燃、无毒、不易挥发的水溶性阻燃黏结剂及其制备方法和应用。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种水溶性阻燃黏结剂，它包括下述重量份的原料：硫酸镁3～7份、氧化镁10～16份、聚磷酸铵0.1～0.5份，固化剂1～3份、增韧剂0.5～1.2份、防腐剂0.3～1.0份、缓凝剂0.1～0.2份，其余为水。基于上述，所述水溶性阻燃黏结剂包括下述重量份的原料：硫酸镁4～6份、氧化镁11～13份、聚磷酸铵0.2～0.4份，固化剂2～3份、增韧剂0.6～1.0份、防腐剂0.5～1.0份、缓凝剂0.15～0.20份，其余为水。基于上述，所述水溶性阻燃黏结剂的组分还包括早强剂0.5～2.0份。基于上述，所述早强剂为甲酸钙。基于上述，所述固化剂为氯化镁，所述增韧剂为聚乙烯醇，所述防腐剂为硼酚合剂，所述缓凝剂为磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸氢钙、磷酸钙中的一种或几种的组合。其中，在所述水溶性阻燃黏结剂的各组分中，各原料的作用如下：硫酸镁主要用于阻燃和助凝，其属于酸性物质，具有天然的优异阻燃性，具有排斥火焰的功能，可直接反射火焰，使火焰和温度无法穿过的功能，硫酸镁作为助凝剂时会加速所述水溶性阻燃黏结剂的凝结速度，提高所述阻燃秸秆人造板和各种木质板材早期的强度。氯化镁主要用于阻燃、固化。氯化镁作为阻燃剂时，因其受热分解失去两个分子结晶水，从而减缓了可燃物质的燃烧趋势；氯化镁作为固化剂时，可加速黏结剂的固化速度，提高所述阻燃复合板的粘结强度及耐老化性。聚乙烯醇主要用于粘结及分散。聚乙烯醇是一种绿色的粘结剂，可以在自然环境里被微生物降解，最终产物为碳、氢、氧，非常环保，同时聚乙烯醇分子上含有大量羟基，与纤维类物质有很强的粘结性。硼酚合剂主要作为防虫抗菌剂；可有效起到防腐、防虫、防霉作用。氧化镁主要用于粘结和阻燃。氧化镁作为粘结剂具有吸碘值高、分散性好、含铁量低等优点；氧化镁作为阻燃剂可以达到防火防腐的目的。聚磷酸铵是一种性能优良的非卤阻燃剂，在所述水溶性阻燃黏结剂中主要用于阻燃，在燃烧过程中不产生腐蚀气体、防止发烟。甲酸钙在所述水溶性阻燃黏结剂中主要起到硬化、提高板材的早期强度的作用。缓凝剂主要起阻燃作用，其属于酸性物质，可以促使无机活性物质氧化镁、氯化镁和硫酸镁加快相容和生长，使氧化镁、硫酸镁和氯化镁相互结合后在一起形成质地坚硬、结合紧密的晶格结构，该晶格结构不透水、不透气，能够将结合面的板材与外界的空气、水相隔绝，基本杜绝被腐蚀和氧化的可能，使得该阻燃板材具有较好的耐水性还具有较长的使用寿命。本专利技术还提供一种上述水溶性阻燃黏结剂的制备方法，具体包括以下步骤：(1)将所述固化剂、所述增韧剂和水进行混合加热制得所述基础溶液；(2)将所述基础溶液与硫酸镁、所述防腐剂、氧化镁、所述缓凝剂、聚磷酸铵进行混合，制得所述水溶性阻燃黏结剂。基于上述，按照(0.5～1)：10的质量份数比将所述固化剂溶解于水中形成固化剂水溶液，并按照10：0.7的质量份数比向所述固化剂水溶液中加入所述增韧剂，混合、加热至100℃～110℃，加热持续时间为3 h～4 h，冷却至室温制得溶液A。基于上述，所述步骤(1)中还包括向所述溶液A中加入所述早强剂的步骤，所述早强剂在所述水溶性阻燃黏结剂中主要起到硬化、提高板材的早期强度的作用，同时也可以起到干燥作用，因此随着温度的升高，其用量逐渐降低，在温度高于30℃时可以不添加所述早强剂。基于上述，所述步骤(2)包括按照(3～7)：(1.5～2)：10的质量份数比将硫酸镁、所述固化剂溶解于水中形成混合溶液；并按照10：8：0.1的质量份数比向所述混合溶液中分别加入氧化镁、所述缓凝剂进行混合形成溶液B；然后将所述溶液B、所述溶液A、聚磷酸铵、所述防腐剂和所述早强剂按照6：1：0.05：0.1：0.3的质量份数比进行混合得到所述水溶性阻燃黏结剂。由于所述水溶性阻燃黏结剂长时间放置会硬化、凝固，逐渐失去粘结功能，所以，该水溶性阻燃黏结剂在制备完成后1～2小时内尽快使用，以防止其失去功效。本专利技术还提供一种上述水溶性阻燃黏结剂的应用，所述水溶性阻燃黏结剂应用于秸秆人造板和各种木质板材中。与现有技术相比，本专利技术提供的水溶性阻燃黏结剂将阻燃剂和黏结剂合二为一，在起到粘结的同时，具有良好的阻燃性能，且原料易得、价格便宜；另一方面，该制备过程以水为溶解媒介质，使得所述水溶性阻燃黏结剂不含挥发性有毒物质，制备工艺简单、成本低廉，使得利用该水溶性阻燃黏结剂制得的产品具有很好的阻燃、抑烟、无毒、防腐、防虫性能。具体实施方式下面通过具体实施方式，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。实施例1本实施例提供一种水溶性阻燃黏结剂，其原料包括硫酸镁5 Kg、氯化镁2 Kg、水20 Kg、聚乙烯醇0.735 Kg、硼酚合剂0.5 Kg、氧化镁13.2 Kg、磷酸钙0.165 Kg、聚磷酸铵0.25 Kg。本实施例还提供一种上述水溶性阻燃黏结剂的制备方法，包括以下步骤：(1) 向搅拌池1中将0.5 Kg的氯化镁溶解于10 Kg的水中形成氯化镁水溶液，然后向所述氯化镁水溶液中加入0.735 Kg的聚乙烯醇进行混合加热至105℃，加热持续时间为4h，冷却至室温制得溶液A；(2) 向搅拌池2中将5 Kg的硫酸镁、1.5 Kg的氯化镁溶解于10 Kg的水中形成混合溶液，向其中分别加入13.2 Kg的氧化镁、0.165 Kg的磷酸钙进行混合形成溶液B；然后向所述溶液B中加入5 Kg所述溶液A、0.25Kg的聚磷酸铵和0.5 Kg的硼酚合剂进行混合得到所述水溶性阻燃黏结剂。实验验证按照GB 8624-2006和GB/T 20285-2006规定的方法对制得的水溶性阻燃黏结剂的燃烧性能及烟气毒性进行试验分析，结果为：炉内温升≤ 6℃符合标准要求、持续燃烧时间为0 s符合标准要求、质量损失率≤ 47.8%符合标准要求、热值≤ 0.2 MJ/Kg、烟气毒性AQ2大于50.0、试验动物30分钟染毒期及染毒后三日内不死亡且体重恢复，符合标准要求。本实施例还提供一种将上述水溶性阻燃黏结剂应用在制造多层木基阻燃复合板。所述多层木基阻燃复合板包括核心层的一层厚度为2mm的无机防火基板层，两层厚度为1.5mm的木质单板层；其中，所述木质单板层是由多块厚度为1.5mm的板状木材根据实际尺寸经阻燃黏结剂拼合、粘接后压制而成。具体制造过程包括：将厚度为2mm的无机防火基板层通过滚涂机在其上、下两面涂上所述水溶性阻燃黏结剂，并将经干本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水溶性阻燃黏结剂，其特征在于，它包括下述重量份的原料：硫酸镁3～7份、氧化镁10～16份、聚磷酸铵0.1～0.5份，固化剂1～3份、增韧剂0.5～1.2份、防腐剂0.3～1.0份、缓凝剂0.1～0.2份，其余为水。

【技术特征摘要】
1.一种水溶性阻燃黏结剂，其特征在于，它包括下述重量份的原料：硫酸镁3～7份、氧化镁10～16份、聚磷酸铵0.1～0.5份，固化剂1～3份、增韧剂0.5～1.2份、防腐剂0.3～1.0份、缓凝剂0.1～0.2份，其余为水。2.根据权利要求1所述的水溶性阻燃黏结剂，其特征在于，它包括下述重量份的原料：硫酸镁4～6份、氧化镁11～13份、聚磷酸铵0.2～0.4份，固化剂2～3份、增韧剂0.6～1.0份、防腐剂0.5～1.0份、缓凝剂0.15～0.20份，其余为水。3.根据权利要求2所述的水溶性阻燃黏结剂，其特征在于，它的组分还包括早强剂0.5～2.0份。4.根据权利要求3所述的水溶性阻燃黏结剂，其特征在于，所述早强剂为甲酸钙。5.根据权利要求4所述的水溶性阻燃黏结剂，其特征在于，所述固化剂为氯化镁，所述增韧剂为聚乙烯醇，所述防腐剂为硼酚合剂，所述缓凝剂为磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸氢钙、磷酸钙中的一种或几种的组合。6.一种权利要求1～5任一项所述的水溶性阻燃黏结剂的制造方法，具体包括以下步骤：(1)将所述固化剂、所述增韧剂和水进行混合、加热制得所述溶液A；(2)将所述溶液A与所述防腐剂、所述缓凝剂、所述聚磷酸铵、氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚军，
申请(专利权)人：淮滨县祥盛再生资源有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41