一种无醛胶粘剂及其制备方法和无醛细木工板及制作方法技术

本发明专利技术提供一种无醛胶粘剂及其制备方法和无醛细木工板及其制作方法，涉及人造板用胶粘剂的技术领域，包括以下组分，以重量份计：大豆衍生物10～40份、展开剂0.1～1.5份、水80～160份、化学改性剂0.1～0.8份和交联剂0.5～2.5份。无醛胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：在水中缓慢加入大豆衍生物并搅拌均匀；向其中加入展开剂，并搅拌反应；待反应结束后，再向反应体系中加入化学改性剂，并搅拌反应；待反应结束后，再向反应体系中加入交联剂，并搅拌反应，得到无醛胶粘剂。本发明专利技术通过上述进行生物反应制得的无醛胶粘剂，该成本低，且无醛，绿色环保，粘接强度优异；本发明专利技术制备无醛胶粘剂的过程中相互协同使得制得的无醛胶粘剂的强度高，整体性能强。

An aldehyde free adhesive and its preparation method, aldehyde free joinery board and its production method

【技术实现步骤摘要】
一种无醛胶粘剂及其制备方法和无醛细木工板及制作方法
本专利技术涉及人造板用胶粘剂的
，具体而言，涉及一种无醛胶粘剂及其制备方法和无醛细木工板及其制作方法。
技术介绍
人造板生产中，最常用的胶粘剂是“三醛胶”，即使脲醛胶、酚醛胶和三聚氰胺-甲醛胶，这“三醛胶”作胶粘剂用于人造板生产通常会释放大量挥发性有机化合物，如甲醛、苯酚等有害物质。现有专利CN201210390439.0无醛大豆粉末胶粘剂及其制备方法，该专利通过改性剂打开蛋白质大分子结构、然后让这些暴露的基团与交联剂发生多种化学反应，从而使其体现出优异的粘接性，再利用调节剂将其ph调节至蛋白质等电点附近，使得本专利技术再加热固化时豆蛋白分子间静电排斥力增大，增加大豆蛋白间的相互作用力，使其耐水性提高。上述制得的无醛胶粘剂成本高，且粘接性相对较低，因此急需一种提高粘接性的无醛胶粘剂。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种无醛胶粘剂，用以实现提高粘结性能、无醛、绿色环保的技术效果。本专利技术通过以下技术方案实现：包括以下组分，以重量份计：大豆衍生物10～40份、展开剂0.1～1.5份、水80～160份、化学改性剂0.1～0.8份和交联剂0.5～2.5份。为了更好的实现本专利技术，进一步的，大豆衍生物15～30份、展开剂0.5～1份、水100～150份、化学改性剂0.3～0.5份和交联剂0.9～1.5份。为了更好的实现本专利技术，进一步的，所述展开剂选自多乙烯多胺，所述多乙烯多胺为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种或多种；所述化学改性剂选自水性环氧树脂，所述水性环氧树脂为脂肪族缩水甘油醚环氧树脂、多酚型脂肪族缩水甘油醚环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂中的一种或多种；所述交联剂选自乌洛托品、乙二醛、戊二醛中一种或多种；所述大豆衍生物选自大豆浓缩蛋白、大豆分离蛋白、脱脂大豆蛋白粉中的一种或几种。反应机理：本专利技术提供一种无醛胶粘剂，优选用大豆蛋白粉，主要含有7S球蛋白(大豆伴球蛋白)和11S球蛋白(大豆球蛋白)，这两种蛋白的分子结构中含有活性基团，如羧基-COOH，羟基-OH，氨基-NH2等，由于这些基团相互吸引，使得大豆蛋白分子通常处于卷曲状态，也正是由于这种卷曲状态的存在，导致疏水链裸露在外，不利于与板材之间相互作用。为了提高大豆蛋白分子与板材之间的接触，因此本专利技术采用了展开剂，展开剂优选为二乙烯三胺，通过展开剂将卷曲状态的大豆蛋白分子进行线性展开或适度解卷，展开或解卷后的大豆蛋白分子在与化学改性剂进行反应，这样的好处在于使反应更加充分，更有利提高无醛胶粘剂的粘性强度。本专利技术为了提高大豆蛋白分子与板材的接触，因此采用了将活性基团裸露出来与化学改性剂发生反应，化学改性剂优选为脂肪族缩水甘油醚环氧树脂，从而增加粘接强度。为了加强无醛胶粘剂的粘接强度，因此从结构上做改变，具体是在化学改性剂反应后，再将其与交联剂进行反应，本专利技术交联剂优选为乌洛托品，该交联剂与大豆蛋白分子中的活性基团如-COOH，羟基-OH发生交联反应，进而促使蛋白分子在化学改性剂和交联剂的作用下交联成网状结构，从而进一步加强了胶粘剂的粘接强度。本专利技术的目的之二在于提供一种无醛胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：S1：在水中缓慢加入大豆衍生物并搅拌均匀；S2：向步骤S1中加入展开剂，并搅拌反应；S3：待步骤S2反应结束后，再向反应体系中加入化学改性剂，并搅拌反应；S4：待步骤S3反应结束后，再向反应体系中加入交联剂，并搅拌反应得到无醛胶粘剂。为了更好的实现本专利技术，进一步的，所述步骤S2中加入展开剂搅拌反应的时间为20～60min；步骤S3中加入化学改性剂搅拌反应时间为10～30min；步骤S4中加入交联剂搅拌反应时间为5～30min。为了更好的实现本专利技术，进一步的，所述步骤S2中加入展开剂搅拌反应的时间为30min；步骤S3中加入化学改性剂搅拌反应时间为15min；步骤S4中加入交联剂搅拌反应时间为10min。反应机理：通过上述步骤协同制得无醛胶粘剂，该胶粘剂粘接强度高，制备工艺简单，操作容易，为了使其得到高强度的胶粘剂，针对大豆蛋白分子的特性，先采用展开剂进行线性展开或者适度解卷，展开剂主要是多乙烯多胺，具体是乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、三乙烯五胺，其中优选展开剂是二乙烯三胺，主要原因在于：乙二胺有效胺当量大，使大豆蛋白过度降解导致粘接性能下降，并且乙二胺分子链短，刚性大，使无醛胶粘剂粘接层易脆；而三乙烯四胺和四乙烯五胺等活性相对偏低，使大豆蛋白展开不充分，在基材表面的铺展性能差，从而使得无醛胶粘剂的粘接性能不好；选用二乙烯三胺，则可以是大豆蛋白分子适度解卷，提高无醛胶粘剂与基材的接触，二乙烯三胺分子有2个-CH2CH2-，又具有较好的柔韧性，综上所述选择二乙烯三胺作为展开剂为后期的制作提供有利的基础条件。线性展开或者适度解卷后的大豆蛋白分子再与化学改性剂进行反应，本专利技术化学改性剂为脂肪族缩水甘油醚环氧树脂、多酚型脂肪族缩水甘油醚环氧树脂和缩水甘油酯型环氧树脂，优选选用脂肪族缩水甘油醚环氧树脂，主要原因是多酚型脂肪族缩水甘油醚环氧树脂含有苯基，而苯基为刚性环，所制得的无醛胶粘剂脆性大，柔韧性下降；采用缩水甘油酯型环氧树脂则由于酯基的引入，极性增大，有利于无醛胶粘剂在板材上的铺展，但耐水性能会下降。选用脂肪族缩水甘油醚环氧树脂，由于脂肪族缩水甘油醚环氧树脂含有脂肪族基团，使无醛胶粘剂具有柔韧性，而极性基团醚基的引入则有利于无醛胶粘剂在板材上的铺展，从而进一步的增强粘接强度，再进而使其粘接强度有质的提高。改性后还对其进行交联反应，交联剂选用乌洛托品、乙二醛或戊二醛，本专利技术交联剂优选的物质是乌洛托品，因为乙二醛和戊二醛活性高，在低温下就和蛋白质分子反应使胶料失去流动性，无法完成粘接；而乌洛托品低温稳定不释放活性，高温热压时分解产生活性基团使蛋白质交联，这样低温下具有流动性确保施工性能，高温又能发生交联提高胶粘剂的粘接性能和耐水性能。最后反应后形成粘接强度高的交联网状结构。制作无醛胶粘剂的方法简单，操作容易，在制作过程中优选加入展开剂反应时间为30min，这样使其展开剂与大豆蛋白分子反应更加充分，随后加入化学改性剂，反应时间为15min，相互展开剂而言时间更短，这主要是因为还需要与后续的交联剂进行充分交联，交联的时间为10min，从而使得制得的无醛胶粘剂的强度更高。本专利技术的目的之三在于提供一种组合式无醛细木工板，包括芯板、单板和面板，所述芯板与单板之间通过权利要求1所述的无醛胶粘剂粘接，所述单板与所述面板之间也通过权利要求1所述的无醛胶粘剂粘接，所述单板有两块，分别位于芯板两侧，所述面板有两块，分别为单板两侧。工作原理：该组合式无醛细木工板采用了无醛胶粘剂进行粘接，使得细木工板无醛，更加环保，消费者使用更加放心，该组合式无醛细木工板采用组合方式，从而使得细木工板的结构更加稳定、牢固。本专利技术的目的之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无醛胶粘剂，其特征在于，包括以下组分，以重量份计：大豆衍生物10～40份、展开剂0.1～1.5份、水80～160份、化学改性剂0.1～0.8份和交联剂0.5～2.5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种无醛胶粘剂，其特征在于，包括以下组分，以重量份计：大豆衍生物10～40份、展开剂0.1～1.5份、水80～160份、化学改性剂0.1～0.8份和交联剂0.5～2.5份。


2.根据权利要求1所述的无醛胶粘剂，其特征在于，大豆衍生物15～30份、展开剂0.5～1份、水100～150份、化学改性剂0.3～0.5份和交联剂0.9～1.5份。


3.根据权利要求1或2所述的无醛胶粘剂，其特征在于，
所述展开剂选自多乙烯多胺，所述多乙烯多胺为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种或多种；
所述化学改性剂选自水性环氧树脂，所述水性环氧树脂为脂肪族缩水甘油醚环氧树脂、多酚型脂肪族缩水甘油醚环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂中的一种或多种；
所述交联剂选自乌洛托品、乙二醛、戊二醛中一种或多种；
所述大豆衍生物选自大豆浓缩蛋白、大豆分离蛋白、脱脂大豆蛋白粉中的一种或几种。


4.根据权利要求3所述的无醛胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：在水中缓慢加入大豆衍生物并搅拌均匀；
S2：向步骤S1中加入展开剂，并搅拌反应；
S3：待步骤S2反应结束后，再向反应体系中加入化学改性剂，并搅拌反应；
S4：待步骤S3反应结束后，再向反应体系中加入交联剂，并搅拌反应后得到无醛胶粘剂。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中加入展开剂搅拌反应的时间为20～60min；步骤S3中加入化学改性剂搅拌反应时间为10～30min；步骤S4中加入交联剂搅拌反应时间为5～30min。


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【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊红，
申请(专利权)人：四川化工职业技术学院，
类型：发明
国别省市：四川;51