耐水性复合板材粘结剂及其制备方法技术

一种耐水性复合板材粘结剂，以重量份数计，由如下组分制成：水性聚氨酯树脂乳液15‑20份，聚丙烯酰胺10‑30份，氧化镁3‑5份，聚丙烯酸酯乳液5‑10份，聚乙烯醇5‑10份，硅烷偶联剂1‑3份，蓖麻油2‑4份，消泡剂1‑3份，去离子水30‑50份。该粘结剂具有耐久性和疏水性。

Water Resistant Composite Board Binder and Its Preparation Method

A water-resistant composite plate binder is made up of the following components: weight of water, polyurethane resin emulsion 15, 20, polyacrylamide 10, 30, Magnesium Oxide 3, 5, polyacrylate emulsion 5, 10, polyvinyl alcohol 5, 10, silane coupling agent 1, 1, castor oil, 1, defoaming agent, deionized water. The binder has durability and hydrophobicity.

【技术实现步骤摘要】
耐水性复合板材粘结剂及其制备方法
本专利技术属于高分子
，具体涉及一种复合板材粘结剂及其制备方法。
技术介绍
随着国民经济的迅速发展以及各种新技术、新材料的出现，市场对具有各种不同性能的工程材料的需求越来越广泛，由于单一板材品种因综合性能不足，其应用领域受到极大地限制，因此新型复合材料的应用越来越广泛，随之而来的是粘结剂的用量也相当巨大，市场对胶粘剂的需求也是逐年增长，市面上用于复合板材的粘结剂品种较多，由于其原料不同，胶的性能也参差不齐。要生产出质量好的复合板材，需要粘结力强耐水性好的复合板材粘结剂。传统的胶粘剂由于粘结力不强、耐水性不好等缺点，造成复合板材见水以后粘接不牢固，因此已经远远不能满足人们生活的需要，急需开发一种耐水性优良的粘结剂品种，在现有技术的基础上，进一步改进粘结剂的防水性能仍是当前需要解决的技术问题。
技术实现思路
针对现有技术中粘结层防水性不足的技术问题，本专利技术提供了一种耐水性优异的粘结剂，该粘结剂具有耐久性和疏水性。本专利技术的技术方案如下：一种耐水性复合板材粘结剂，以重量份数计，由如下组分制成：水性聚氨酯树脂乳液15-20份，聚丙烯酰胺10-30份，氧化镁3-5份，聚丙烯酸酯乳液5-10份，聚乙烯醇，5-10份，硅烷偶联剂1-3份，蓖麻油2-4份，消泡剂1-3份，去离子水30-50份。本专利技术优选的技术方案如下：水性聚氨酯树脂乳液15份，聚丙烯酰胺15份，氧化镁3.5份，聚丙烯酸酯乳液8份，聚乙烯醇6份，硅烷偶联剂1份，蓖麻油3份，消泡剂1-3份，去离子水35份。所述水性聚氨酯树脂乳液采用如下方法制备：将5份液体环氧树脂E-51于105℃真空脱水直到无泡，降温到85℃加入20份4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯反应1h；然后加入60份分子量为2000的预先脱好水的聚四氢呋喃醚二醇，在85℃下反应1.5h，降温到65℃，加入8份二羟甲基丙酸和10份N-甲基吡咯烷酮溶液，反应0.5h，升温至85℃继续反应2h，降温到常温；再加入3份三乙胺，反应10min，同时加入去离子水在1800rad/min转速下进行剪切乳化，乳化10min，最后采用滴加方式加入2份乙二胺和2份N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)甲基二甲氧基硅烷(控制每分钟20滴的速度)，加完后，保持常温下反应0.5h，再升温至55℃保温1h。所述的聚丙烯酰胺可以为阳离子、阴离子或者非离子型，分子量200-300万，分子量过大，由于粘度过高，在粘接剂体系中分散性不好，没法使用。所述的聚丙烯酸酯乳液制备方法如下：(1)在反应釜中加入50重量份离子液体，开动搅拌至100～200rpm，加入65.3重量份碱溶性丙烯酸酯，再加入25％的氨水26重量份，升温至85℃，溶解4.5h后；降温至室温后，加入15重量份二甲基亚砜和4.3重量份的2，4-甲苯二异氰酸酯，搅拌反应30分钟后，用去离子进行萃取去除二甲基亚砜；(2)在乳化罐内加入126重量份去离子水，再加入十二烷基硫酸钠3.26重量份和2.2重量份LutensolTO12表面活性剂,搅拌200～500rpm，依次加入苯乙烯71.8重量份，丙烯酸异辛酯163重量份，丙烯酸丁酯82重量份，甲基丙烯酸甲酯54重量份，甲基丙烯酸缩水甘油酯2.2重量份，丙烯酸羟乙酯2.2重量份，丙烯酸锌1.5重量份，直至形成稳定乳状液，得到单体预乳液，备用；(3)在步骤(1)的溶液中，加入5.4重量份的COPS-1和2重量份十二烷基硫酸钠，搅拌溶解，用氨水调节调节pH至8.5～9.5，再升温至78℃，加入5wt％的单体预乳液和引发剂溶液(过硫酸钠1.5重量份，去离子水19.6重量份)，制备种子乳液，然后滴加剩余的单体预乳液和引发剂(过硫酸铵1重量份，去离子水10重量份)，2～4h内滴完，温度控制在80～90℃之间，滴完保温1h；(4)将步骤(3)的溶液降温至68℃，加入三氯化铁0.02重量份，再加入过硫酸铵溶液(1重量份过硫酸铵，13重量份去离子水)，10min后加入连二亚硫酸钠溶液(1重量份连二亚硫酸钠，18重量份去离子水)，保温1h；(5)在步骤(4)的溶液中添加2重量份LutensolTO12表面活性剂和1重量份DF691，维持反应釜温度55℃，开启真空泵控制反应釜内压力为-0.75bar，对产品进行减压抽提，时长2h；最后降温至低于40℃，过滤出料。所述硅烷偶联剂为KH-550。所述的聚乙烯醇平均分子量16000～20000。所述的消泡剂为乳化硅油。本专利技术耐水性复合板材粘结剂的制备方法，依次包括如下步骤：将聚丙烯酸酯乳液、聚丙烯酰胺和水性聚氨酯乳液混合，而后依次加入氧化镁、聚乙烯醇、硅烷偶联剂、蓖麻油、消泡剂、去离子水充分，搅拌分散35-50分钟，获得本专利技术耐水性粘结剂。与现有技术相比，本专利技术的优势在于：聚丙烯酸酯乳液作为成膜物质之一，不仅改善了粘结剂的稳定性，而且增加了粘结层的耐久性和疏水性，聚丙烯酸酯乳液、聚丙烯酰胺和聚乙烯醇混合固化，形成的粘结层防水性、耐刮擦性、硬度、强度等综合性能优良，氧化镁的加入，可以吸收水分，使粘结剂耐水性进一步提高。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细描述。实施例见表1，性能测试结果见表2。实施例中所用原料的说明如下：所述水性聚氨酯树脂乳液采用如下方法制备：将5份液体环氧树脂E-51于105℃真空脱水直到无泡，降温到85℃加入20份4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯反应1h；然后加入60份分子量为2000的预先脱好水的聚四氢呋喃醚二醇，在85℃下反应1.5h，降温到65℃，加入8份二羟甲基丙酸和10份N-甲基吡咯烷酮溶液，反应0.5h，升温至85℃继续反应2h，降温到常温；再加入3份三乙胺，反应10min，同时加入去离子水在1800rad/min转速下进行剪切乳化，乳化10min，最后采用滴加方式加入2份乙二胺和2份N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)甲基二甲氧基硅烷(控制每分钟20滴的速度)，加完后，保持常温下反应0.5h，再升温至55℃保温1h。所述的聚丙烯酸酯乳液制备方法如下：(1)在反应釜中加入50重量份离子液体，开动搅拌至100～200rpm，加入65.3重量份碱溶性丙烯酸酯，再加入25％的氨水26重量份，升温至85℃，溶解4.5h后；降温至室温后，加入15重量份二甲基亚砜和4.3重量份的2，4-甲苯二异氰酸酯，搅拌反应30分钟后，用去离子进行萃取去除二甲基亚砜；(2)在乳化罐内加入126重量份去离子水，再加入十二烷基硫酸钠3.26重量份和2.2重量份LutensolTO12表面活性剂,搅拌200～500rpm，依次加入苯乙烯71.8重量份，丙烯酸异辛酯163重量份，丙烯酸丁酯82重量份，甲基丙烯酸甲酯54重量份，甲基丙烯酸缩水甘油酯2.2重量份，丙烯酸羟乙酯2.2重量份，丙烯酸锌1.5重量份，直至形成稳定乳状液，得到单体预乳液，备用；(3)在步骤(1)的溶液中，加入5.4重量份的COPS-1和2重量份十二烷基硫酸钠，搅拌溶解，用氨水调节调节pH至8.5～9.5，再升温至78℃，加入5wt％的单体预乳液和引发剂溶液(过硫酸钠1.5重量份，去离子水19.6重量份)，制备种子乳液，然后滴加剩余的单体预乳液和引发剂(过硫酸铵1重量份，去离子水10重量份)，2～本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐水性复合板材粘结剂，其特征在于以重量份数计，由如下组分制成：水性聚氨酯树脂乳液15‑20份，聚丙烯酰胺10‑30份，氧化镁3‑5份，聚丙烯酸酯乳液5‑10份，聚乙烯醇5‑10份，硅烷偶联剂1‑3份，蓖麻油2‑4份，消泡剂1‑3份，去离子水30‑50份。

【技术特征摘要】
1.一种耐水性复合板材粘结剂，其特征在于以重量份数计，由如下组分制成：水性聚氨酯树脂乳液15-20份，聚丙烯酰胺10-30份，氧化镁3-5份，聚丙烯酸酯乳液5-10份，聚乙烯醇5-10份，硅烷偶联剂1-3份，蓖麻油2-4份，消泡剂1-3份，去离子水30-50份。2.根据权利要求1所述的耐水性复合板材粘结剂，其特征在于以重量份数计，由如下组分制成：水性聚氨酯树脂乳液15份，聚丙烯酰胺15份，氧化镁3.5份，聚丙烯酸酯乳液8份，聚乙烯醇6份，硅烷偶联剂1份，蓖麻油3份，消泡剂1-3份，去离子水35份。3.根据权利要求1所述的耐水性复合板材粘结剂，其特征在于所述的水性聚氨酯树脂乳液采用如下方法制备：将5份液体环氧树脂E-51于105℃真空脱水直到无泡，降温到85℃加入20份4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯反应1h；然后加入60份分子量为2000的预先脱好水的聚四氢呋喃醚二醇，在85℃下反应1.5h，降温到65℃，加入8份二羟甲基丙酸和10份N-甲基吡咯烷酮溶液，反应0.5h，升温至85℃继续反应2h，降温到常温；再加入3份三乙胺，反应10min，同时加入去离子水在1800rad/min转速下进行剪切乳化，乳化10min，最后采用滴加方式加入2份乙二胺和2份N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)甲基二甲氧基硅烷，加完后，保持常温下反应0.5h，再升温至55℃保温1h。4.根据权利要求1所述的耐水性复合板材粘结剂，其特征在于所述的聚丙烯酰胺可以为阳离子、阴离子或者非离子型，分子量200-300万。5.根据权利要求1所述的耐水性复合板材粘结剂，其特征在于所述聚丙烯酸酯乳液制备方法如下：(1)在反应釜中加入50重量份离子液体，开动搅拌至100～200rpm，加入65.3重量份碱溶性丙烯酸酯，再加入25％的氨水26重量份，升温至85℃，溶解4.5h后；降温至室温后，加入15重量份二甲基亚砜和4.3重量份的2，4-甲苯二异氰酸酯，搅拌反应30分钟后，用去离子进行萃取去除二甲基亚砜；(2)在乳化罐内加入126重...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭小平，
申请(专利权)人：常宁市广富木业有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43