[发明专利]一种生物基胶粘剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种生物基胶粘剂及其制备方法和应用，属于胶粘剂技术领域。本发明提供了一种特定的生物基核壳阻燃粒子，通过将阻燃剂加入到含硅烷偶联剂和缚酸剂混合液中，混合改性，得到产物A；然后将单宁酸与产物A混合，改性后即得该生物基核壳阻燃粒子。本发明利用该生物基核壳阻燃粒子与复合改性剂、大豆蛋白、交联剂和水在特定配比下进行复合，得到生物基胶粘剂。本发明所得生物基胶粘剂生产成本低，无毒无污染，具有优异的胶合强度、耐水性及阻燃性能，可用于人造板的生产制备，对人造板的制备与应用具有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种生物基胶粘剂及其制备方法和应用，属于胶粘剂技术领域。

背景技术

胶粘剂作为一种国民经济发展不可或缺的化工产品，广泛应用于各个领域，在木材加工工业更是尤其重要。目前中国木材和人造板行业使用的胶粘剂仍以“三醛”胶粘剂(即脲醛树脂胶、酚醛树脂胶和三聚氰胺树脂胶)为主，使用量占人造板行业总用胶量的60％-70％甚至以上。但是，“三醛胶”在制备、使用及其制备的人造板在加工和使用(家具、木地板、室内木质装饰材料等)的过程中会释放出甲醛、苯酚等可挥发性化学物质，危及环境和人体健康。此外，由于木质材料具有可燃性，发生火灾时会为加速和扩大火灾埋下隐患。

近年来，随着人们环保意识的不断提高，在木材胶粘剂行业越来越倾向于以生物质材料为原料来制备无毒无害、绿色环保型胶粘剂。大豆分离蛋白作为大豆加工副产品，其来源丰富、廉价易得、反应性高，是制备环保木材胶粘剂的理想替代品。但是由于大豆分离蛋白自身结构和性能特点，导致由其所制备的胶粘剂胶接强度低、耐热耐水性差、不耐腐蚀，从而严重限制了大豆分离蛋白胶粘剂在人造板中的推广应用。此外，由于木材的结构构造特殊，制备阻燃人造板的阻燃剂不仅要阻燃性能良好，还要有一定的耐水性、抗流失性等，并且要有适宜的酸碱度，不能破坏自身结构与性能。通常现有的阻燃人造板大部分是先利用阻燃剂处理液浸泡单板，然后再利用胶粘剂进行粘接的方式进行生产，这种工艺不仅工艺繁琐，增加成本，而且由阻燃处理液处理的板材力学性能会降低，耐水性变差。在此，将阻燃和胶合结合起来研究制备出具有阻燃功能的环保型生物基胶粘剂对人造板的制备与应用具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种生物基胶粘剂及其制备方法，该胶粘剂生产成本低，无毒无污染，具有良好的胶合强度、耐水性及阻燃性能，可用于人造板的生产制备。

本发明的技术方案是这样实现的：

首先提供一种生物基核壳阻燃粒子，所述生物基核壳阻燃粒子是通过如下方法制得：

将阻燃剂加入到含硅烷偶联剂和缚酸剂混合液中，混合改性，得到产物A；然后将单宁酸与产物A混合，改性后即得生物基核壳阻燃粒子。

还提供将上述生物基核壳阻燃粒子应用于制备生物及胶粘剂中。

还提供一种生物基胶粘剂，按照重量份计，包括如下组分：水80-100份，大豆蛋白10-30份，复合改性剂0.3-2.0份，交联剂5-15份，上述生物基核壳阻燃粒子0.2-2.0份，功能性助剂0.1-0.3份；

所述复合改性剂包括硼砂与亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、过硫酸钠中的至少一种。

在本发明的一种实施方式中，所述复合改性剂，按照质量份数配比，包括硼砂0.3-1份，亚硫酸钠0.2-1份。

在本发明的一种实施方式中，按照重量份计，所述复合改性剂优选0.5-1.5份；生物基核壳阻燃粒子优选0.5-1.5份。

在本发明的一种实施方式中，所述硅烷偶联剂为含有氨基基团的硅烷偶联剂。

在本发明的一种实施方式中，所述缚酸剂包括三乙胺、吡啶、碳酸钾中的任意一种或多种。