[发明专利]一种环保型淀粉基粘合剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粘合剂，特别是涉及一种环保型淀粉基粘合剂的制备方法，该粘合剂 可用于木材粘合。

背景技术

以合成高分子为基础物质的新型胶粘剂-合成高分子胶，应用最广泛且最具有代表意 义的是甲醛系胶粘剂，包括脲醛树脂胶、酚醛树脂胶和三聚氰胺。其中脲醛树脂胶用量最 大，占甲醛系胶粘剂用量的80％左右，占木材胶粘剂总消耗量的60％。这类胶粘剂以其分 子量小、湿润性好、胶合强度高等优势得到迅速发展，很快取代了天然胶粘剂，占领了木 材胶粘剂市场。除甲醛系胶粘剂外，木材胶粘剂中使用较多的还包括其他水基胶粘剂，如 聚醋酸乙烯酯乳液、丙烯酸乳液、聚氨酯等，其中醋酸乙烯酯乳液及丙烯酸乳液的用量正 在逐年递增。

丙烯酸酯乳液具有来源广泛、无污染、易合成的特点，但耐水性较差。其主要原因是 引入了小分子的乳化剂，产生了弱的边界层，削弱了胶粘剂的粘接强度和耐水性能。聚胺 酯具有初粘度好、粘结力强和耐水耐磨等优点，但由于原料大都从国外进口，成本较高。 聚醋酸乙烯酯胶粘剂，俗称白乳胶，是一种由醋酸乙烯酯单体经聚合反应得到的热塑性胶 体。其特点是生产工艺简单、粘接力强、使用方便，无毒无污染等，广泛应用于多孔性材 料特别是木制品的粘接，但其耐水、耐热、抗冻性较差。主要是由于在酸、碱性条件下， 分子链上的酯基会发生一定程度的水解，生成亲水性羟基，导致胶膜吸水，甚至溶胀，限 制了聚醋酸乙烯酯胶粘剂的应用。目前，国内的聚醋酸乙烯酯乳液改性研究较多，主要集 中在共聚、共混和交联改性三个方面。

脲醛树脂相比于酚醛树脂、三聚氰胺树脂的耐水性差，主要是由于脲醛树脂在固化后， 结构中仍然存在亲水性的-CH₂OH、-OH和易水解的-CONH-基团。目前国、内外的研究改 性主要是通过加入改性剂共聚、共混，改变树脂的耐水性能。然而，甲醛系胶粘剂具有致 命的缺陷，由于其主要原料之一为甲醛，用其胶接木材加工产品在生产与使用过程不可避 免地会释放出游离甲醛等有害气体，危害生产者和消费者的身体健康，长期生活在高浓度 甲醛污染的环境中，会产生各种慢性疾病，严重的可致癌。当今，世界各国越来越重视环 境质量，人们的环保意识不断增强；随着我国经济的高速增长，人民生活质量的普遍提高， 对居住环境也越来越讲究，甲醛释放量受到极大关注。

天然淀粉胶粘剂以其原料来源广、价格低廉、生产工艺简单、使用方便、环保无毒而 广泛应用于诸多行业，尤其在包装纸箱、瓦楞纸板生产上大量使用，但淀粉胶粘剂用于木 材工业则不多见，最主要的原因是淀粉胶粘剂的粘接强度和耐水性均较差，利用它胶接的 制品，其干强度一般而湿强度严重不足，不能满足产品的使用要求。由于淀粉所固有的耐 湿性差、初粘力小、干燥速度慢，因此，在木材胶粘剂行业，很少有研究者单独使用淀粉 作为原料开发木材胶粘剂，大多数研究仅仅是在木材胶粘剂如脲醛树脂、白乳胶和异氰酸 酯胶粘剂中添加一定量的淀粉，以改善脲醛树脂、白乳胶和异氰酸酯胶粘剂的综合性能， 虽取得了一定的效果，但并不显著。国外目前的研究方向主要是提高其粘接强度和耐水性， 如加入聚乙烯醇、聚丙烯酸、三聚氰胺、尿素等进行改良。

蛋白质胶粘剂是以蛋白质作为主要原料的一种胶粘剂。按蛋白质原料的来源不同，可 分为动物性蛋白质胶粘剂(如血胶、干酪素胶、皮骨胶等)和植物性蛋白质胶粘剂(如豆粉胶、 豆蛋白胶等)两类。蛋白质胶粘剂的性质，因所用的蛋白质原料的种类及蛋白质含量而异。 但总的来说，这类胶粘剂的优点是：原料是可再生资源，对环境没有污染，调胶设备简单， 调制和使用方便，干状胶胶合强度较好，能满足一般室内使用的人造板及胶合制品的要求。 这类胶的最大缺点是：大部分不耐水，不耐菌虫腐蚀。若通过改性，并添加其他的助剂， 可以提升蛋白质粘合剂的胶合强度和耐水性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：提供一种环保，成本低，耐水性能优良，粘合力强的淀 粉基粘合剂的制备方法。