一种缓释型多功能胶粘剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种缓释型多功能胶粘剂的制备方法。该方法通过活化处理埃洛石纳米管、功能性药剂负载，制备长效缓释的多功能胶粘剂，并进一步制备获得竹木胶合材料，其能够利用药剂从埃洛石纳米管中的缓释作用实现竹木胶合材料的防腐、防霉、抑制甲醛释放等多种功能，同时保持长效性和可控性。该方法具有工艺简单，适用面广，技术附加值高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种缓释型多功能胶粘剂的制备方法，更具体地涉及是一种利用埃洛石纳米管活化改性的、用于竹木胶合材料的、具有防腐防霉、甲醛捕捉等功能的胶粘剂产品及其制备方法。
技术介绍
由于我国原木资源短缺，竹木胶合材料是满足建筑结构、室内装饰、地板和家具等原料需求的重要材料。和原木材料一样，竹木胶合材料需要解决防腐防霉的问题，以满足材料长期使用的要求。同时，由于材料中胶粘剂的使用，为避免因甲醛等有害物质的释放而危害人体健康，需做相应处理，通过吸附或分解有害物质的方法降低有害物质的释放。传统的防腐防霉处理方法大多为利用化学药剂以加压浸渍的工艺处理竹木材，以达到一定的载药量从而获取防腐防霉效果；而传统的吸附甲醛的方法大多是在胶粘剂中添加吸附性活性物质。竹木胶合材料由于用途的不同，极易遇到雨水冲刷，太阳暴晒或高温高湿的极端条件，如何实现防腐防霉及吸收甲醛性能的长效保持，是决定竹木胶合产品最终价值的重要性能指标。由于胶粘剂是竹木胶合材料中重要的组成部分，如能对胶粘剂进行改性使其获得防腐防霉的性能，并降低其甲醛释放，这是木材加工行业所面临的关键问题之一。埃洛石纳米管是一种天然无机纳米粘土材料，其主要成分为硅酸盐化合物，具有多层卷曲的管状结构，在医药化工领域常用于药剂的吸附与缓释。通过埃洛石纳米管对特定药剂的吸附和缓释，可实现药剂效果的长效保持，现有技术已有报道，如：CN103918711A公开了一种埃洛石负载纳米银抗菌材料的制备，在真空下将硝酸银乙醇溶液与埃洛石混合，在大气压力下使硝酸银进入埃洛石管内，通过真空煅烧将硝酸银分解实现纳米银颗粒在埃洛石管道内的负载，具有抗菌性能。CN104877178A公开了一种利用埃洛石缓释防老剂制备耐老化橡胶的方法。利用真空加压循环的方法将防老剂负载到埃洛石纳米管中，再将负载后的埃洛石纳米管与橡胶复合制备混炼胶，硫化成型得到机械性能优异的耐老化橡胶。CN104587489A公开了一种埃洛石纳米管药物缓释材料。利用酸腐蚀将纳米管扩容，将药物负载到埃洛石纳米管内腔中，在载药后的埃洛石纳米管表面包覆有机硅烷疏水层，得到针对疏水性药物和亲水性药物具有普适性的缓释材料，能够有效延长药物释放时间、包封率高、提高药物服用安全性CN105111888A公开了一种具有pH响应控制释放缓蚀剂的埃洛石/环氧复合涂层的制备方法。将缓蚀剂苯并三氮唑溶液与埃洛石混合，通过真空加压方式实现负载，用正硅酸乙酯进行封装，并利用有机硅烷进行改性，用改性埃洛石纳米管与环氧树脂复合，制得功能化涂层，可提高复合材料的韧性、耐腐蚀性。现有技术中已存在多种关于埃洛石负载缓释的应用，但在竹木胶合材料中，针对防腐防霉及甲醛捕捉方面的应用还较少。利用这一新型技术，可实现功能药剂在埃洛石纳米管中的高效负载，以及在竹木胶合材料中的缓慢释放，保持药剂作用的长效性，延长产品的使用周期，提高产品的经济附加值。针对这一课题，本专利技术人通过大量的文献调研和实验探索而开发出一种埃洛石纳米管改性制备缓释型多功能胶粘剂的方法，该缓释型多功能胶粘剂可根据实际需求用于制备防腐防霉、具有甲醛捕捉功能的竹木胶合材料，且具有药剂效果缓慢释放、并能长效保持的优点，具有广泛的工业化前景和市场价值。
技术实现思路
为了制备得到多种功能药剂负载的埃洛石纳米管，并利用其改性制备缓释型多功能胶粘剂，本专利技术人对此进行了大量深入的研究，在付出了充分的创造性劳动和经过深入的科学探究后，从而完成了本专利技术。具体而言，本专利技术主要涉及两个方面：第一个方面，本专利技术涉及一种缓释型多功能胶粘剂的方法，其特征在于：1)改性埃洛石纳米管的制备：将埃洛石纳米管与蒸馏水以1:5至1：10的
质量比混合，在20-50℃条件下搅拌8-24小时后，滤去水分，将埃洛石纳米管在60-80℃下烘干并粉碎均匀，得到经处理后的埃洛石纳米管；将上述经处理后的埃洛石纳米管加入到有机溶剂与水的混合溶剂中，经处理后的埃洛石纳米管与混合溶剂的质量比为1:(5-15)，进行搅拌活化反应，活化完毕后过滤、水洗、烘干、粉碎后，即得改性埃洛石纳米管。其中，所述埃洛石纳米管是片层卷曲结构的天然硅酸盐矿物，其管状结构的外径为35至50纳米，内径为15至30纳米，管长约0.1至20微米。其中，所述混合溶剂为有机溶剂与水的混合溶剂；混合溶剂中有机溶剂与水的质量比为(5-20):1，优选为(8-12):1，例如可为8:1、9:1、10:1、11:1或12:1。其中，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、乙腈、γ-丁内酯、δ-戊内酯、N-甲基吡咯烷酮中的任意一种。其中，活化反应温度为20-150℃，例如可为30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃，优选为100-140℃。其中，活化反应时间为1-48小时，例如可为1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时、23小时、24小时、26小时、28小时、30小时、32小时、34小时、36小时、38小时、40小时、42小时、44小时、46小时、48小时，优选为1-24小时。2)功能性药剂的负载：将上述改性埃洛石纳米管与功能性药剂一同加入到溶剂中，充分反应3-24小时后，过滤，溶剂淋洗，烘干即得到负载有功能性药剂的改性埃洛石纳米管。其中所述功能性药剂为下述各类药剂中的任意一种：防霉药剂，如3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯、丙环唑、苯并咪唑、异噻唑啉酮和戊唑醇；防腐药剂，如铜胺季铵盐、二甲基二癸基氯化铵、二甲基二硫代氨基甲酸铜和2,4,5,6-四氯-1,3苯二腈；甲醛捕捉剂，如甘氨酸钠、己内酰胺、硫脲和没食子酸丙酯。所述
功能性药剂可依据实际的用途进行合适选择。其中，所述溶剂为甲醇，乙醇，丙酮，乙腈，异丙醇，二氯甲烷等其中任意一种，根据功能性药剂的溶解性质进行选择。其中，改性埃洛石纳米管、功能性药剂与溶剂的质量比为1：(1-5)：(10-50)，优选为1:(2-3):(15-20)；更优选为1:2.5:15。其中，反应温度为常温至80℃，例如可为20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃。其中，反应时间为3-24小时，优选为6-24小时，更优选为10-18小时。其中，充分反应前优选采用抽真空、超声、搅拌中的一种或多种方法对混合物进行预处理；更优选在20-40℃下超声1-2小时的方法对混合物进行预处理。3)缓释型多功能竹木胶粘剂产品的制备：将上述制备的负载有功能性药剂的改性埃洛石纳米管以质量分数1％-10％的比例添加到竹木胶粘剂中，同时添加一定量的助剂，搅拌均匀后即得缓释型多功能竹木胶粘剂产品。其中，所述竹木胶粘剂包括酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺脲醛树脂、环氧树脂等其中的一种。其中，所述助剂包括表面活性剂，如十二烷基磺酸钠等、润湿剂，如甘油等、消泡剂，如聚硅氧烷等、或上述助剂中的一种或多种的混合物；助剂的添加量为竹木胶粘剂质量的0.1％-1％。第二个方面，本专利技术涉及上述制备方法所制得的缓释型多功能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种缓释型多功能胶粘剂的方法，其特征在于包括如下步骤：1)改性埃洛石纳米管的制备：将埃洛石纳米管与蒸馏水以1:5至1：10的质量比混合，在20‑50℃条件下搅拌8‑24小时后，滤去水分，将埃洛石纳米管在60‑80℃下烘干并粉碎均匀，得到经处理后的埃洛石纳米管；将上述经处理后的埃洛石纳米管加入到有机溶剂与水的混合溶剂中，经处理后的埃洛石纳米管与混合溶剂的质量比为1:(5‑15)，进行搅拌活化反应，活化完毕后过滤、水洗、烘干、粉碎后，即得改性埃洛石纳米管；2)功能性药剂的负载：将上述改性埃洛石纳米管与功能性药剂一同加入到溶剂中，充分反应3‑24小时后，过滤，溶剂淋洗，烘干即得到负载有功能性药剂的改性埃洛石纳米管；3)缓释型多功能竹木胶粘剂产品的制备：将上述制备的负载有功能性药剂的改性埃洛石纳米管以质量分数1％‑10％的比例添加到竹木胶粘剂中，同时添加一定量的助剂，搅拌均匀后即得缓释型多功能竹木胶粘剂产品。

【技术特征摘要】
1.一种缓释型多功能胶粘剂的方法，其特征在于包括如下步骤：1)改性埃洛石纳米管的制备：将埃洛石纳米管与蒸馏水以1:5至1：10的质量比混合，在20-50℃条件下搅拌8-24小时后，滤去水分，将埃洛石纳米管在60-80℃下烘干并粉碎均匀，得到经处理后的埃洛石纳米管；将上述经处理后的埃洛石纳米管加入到有机溶剂与水的混合溶剂中，经处理后的埃洛石纳米管与混合溶剂的质量比为1:(5-15)，进行搅拌活化反应，活化完毕后过滤、水洗、烘干、粉碎后，即得改性埃洛石纳米管；2)功能性药剂的负载：将上述改性埃洛石纳米管与功能性药剂一同加入到溶剂中，充分反应3-24小时后，过滤，溶剂淋洗，烘干即得到负载有功能性药剂的改性埃洛石纳米管；3)缓释型多功能竹木胶粘剂产品的制备：将上述制备的负载有功能性药剂的改性埃洛石纳米管以质量分数1％-10％的比例添加到竹木胶粘剂中，同时添加一定量的助剂，搅拌均匀后即得缓释型多功能竹木胶粘剂产品。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中所述混合溶剂为有机溶剂与水的混合溶剂；混合溶剂中有机溶剂与水的质量比为(5-20):1。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、乙腈、γ-丁内酯、δ-戊内酯、N-...

【专利技术属性】
技术研发人员：张融，覃道春，李瑜瑶，靳肖贝，费本华，江泽慧，
申请(专利权)人：国际竹藤中心，
类型：发明
国别省市：北京;11