[发明专利]一种改性麻疯树粕胶粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种胶粘剂及制备方法，特别涉及一种改性改性麻疯树粕胶粘剂及其制备方法。

背景技术

我国是世界人造板生产和消费大国，2009年我国人造板产量超过1.1546亿立方米，其中胶合板和细木工板产量分别为4451.24和1478.71万立方米。木材加工业的持续快速发展，三醛类胶粘剂(脲醛树脂、酚醛树脂和三聚氰胺树脂)用量逐渐增加，占木材胶粘剂用量的95％以上，面临的资源和环境问题也越来越严重。

近年来，为了缓解国家石油紧张，保障能源安全，“十一五”期间我国大力发展生物质能源及相关产业。麻疯树具有产量大，产油率高，易存活，且对生长条件要求也不高的优点，其作为新能源经济的前景看好，2006年，国家林业局将麻疯树作为林业生物质能源开发的首选树种。利用麻枫树仔制造生物柴油过程中产生大量麻疯树粕，由于其中含有大量的毒蛋白、麻疯酮等成分，不能直接食用和作为饲料使用，不能充分发挥其价值。

利用大宗农产品等可再生资源生产环保型的绿色化工产品已经引起世界各国工业界的重视，给木材胶粘剂带来了新的挑战和机遇。开发生物质木材胶粘剂，已成为国内外学者普遍关注的研究课题。利用生物质能源加工剩余物麻疯树粕制备无醛木材胶黏剂不仅原料供应充分，用它制造的人造板，在生产和使用过程中无甲醛释放，从源头上解决了甲醛污染问题。但是和其他生物质胶粘剂一样，存在粘度大、固化温度高(150℃以上)、固化速度慢、固体含量低、成本较高和施工困难等问题不能满足人造板工业应用的要求，阻碍其在人造板制造中的使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种改性麻疯树粕胶粘剂。该胶粘剂耐水强度高、粘度小、固化温度低(110-125℃)、固化速度快、固体含量高，且施工使用方便。

为了实现本发明目的，本发明的一种改性麻疯树粕胶粘剂，其包括麻疯树粕溶液、交联剂和催化剂，其中麻疯树粕溶液是向麻疯树粕中加入生物酶、引发剂、接枝单体反应制得，各组分的重量份配比如下：

其中，所述麻疯树粕溶液中还加入尿素，其重量份为1-20。

上述原料配比优选为：

其中，所述的生物酶优选为多糖酶，蛋白酶，纤维素酶，半纤维素酶，果胶酶，植酸酶中的一种或多种。其中多糖酶更优选木聚糖酶、葡聚糖酶，蛋白酶更优选木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶。

其中，所述的接枝单体为不饱和单体，优选甲基丙烯酸-2，3-环氧丙基酯，低分子量聚乙二醇双甲基丙烯酸酯(PEGDMA)、低分子量聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA)、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺的一种或多种。

其中，所述的引发剂优选为硝酸铈铵、过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或者几种。

其中，所述的交联剂为异氰酸酯类交联剂。其中异氰酸酯类优选二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)、3-异氰酸酯基亚甲基-3，5，5-三甲基环己基异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)，六亚甲基二异氰酸酯(HMDI)其中的一种或多种。

其中，所述的催化剂为有机锡类，优选二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二丁基氧化锡中的一种或者几种。

对本发明的改性麻疯树粕胶粘剂进行成本分析如下：

目前，低游离甲醛含量脲醛胶粘剂的价格在2500元/吨左右，利用本发明优化方案制备植物蛋白胶粘剂的价格在1500-3000元/吨左右，而且不需要改造现有设备(与脲醛树脂相当)，实际使用成本较低，具有良好的推广前景。

本发明另一目的是提供了一种制备改性麻疯树粕胶粘剂的方法，该方法是按照如下步骤制备而成：

1)按照上述配比将水、生物酶、麻疯树粕混合均匀，反应时间10-180min，制得麻疯树粕溶液；

2)然后将麻疯树粕溶液升温至生物酶完全失活；

3)加入接枝单体和引发剂，反应10-120min，备用；

4)最后加入交联剂和催化剂混匀，制得到改性麻疯树粕胶粘剂。

其中，所述步骤1)中还加入尿素。尿素能够辅助变性，起到降低胶粘剂粘度、在一定范围内增加胶粘剂强度和增加胶粘剂固含量等作用。

其中，所述步骤2)升温范围优选为90℃-95℃，温度过高可能引起其他的问题。

本发明的技术效果：