[发明专利]聚醚-聚酯水乳液/异氰酸酯胶黏剂的制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚醚-聚酯水乳液/异氰酸酯胶黏剂制备方法和应用，具体涉及一种以生物柴油副产物粗甘油为原料的聚醚-聚酯水乳液/异氰酸酯胶黏剂的制备方法和应用，属于化学胶黏剂技术领域。

背景技术

水性高分子/异氰酸酯型胶黏剂是以水性高分子乳液为主剂，异氰酸酯为交联剂的双组分即用即配体系，与目前木材工业生产中广泛使用的“三醛树脂”——脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂相比，该胶黏剂：不含甲醛，绿色环保；室温下既可以与木质原料中的羟基反应又可以与水反应，因此，可室温固化，也可加热固化，木质纤维基材可在较高的含水量下复合，压制时间缩短，节省干燥能耗；适用的原料广泛，可用于木材的黏接，也可用于麦秸、稻草、谷壳等非木质纤维原料的黏接；可采用水性“三醛树脂”制板设备，无需设备再投资；成品板耐水性好，黏接强度高，内结合强度高等。

申请号为CN200810051264.4的发明专利，公开了一种木材胶黏剂及制备方法，该胶黏剂是以淀粉和聚乙烯醇为主要原料，通过对淀粉糊化和氧化等预处理后与聚乙烯醇接枝制得胶黏剂主剂，再向其加入水性SBS乳液或三聚氰胺-甲醛树脂改性制得；由于该胶黏剂使用了淀粉为主要原料之一，所以，其产业化可能对粮食安全有影响。

申请号为CN200910031280.1的发明专利，公开了一种用于木材加工的胶黏剂的制备方法；其制备第一阶段，由低聚物多元醇、亲水单体、异氰酸酯、改性单体逐步聚合和自由基聚合，生成改性聚氨酯预聚体；第二阶段为改性聚氨酯预聚体在水中的分散；第三阶段为加入扩链剂后形成水性聚氨酯乳液；由于该胶黏剂中高活性的异氰酸酯基(-N＝C＝O)已经发生了反应，所以，当应用于木材黏接时，很难达到较优异的黏接强度。

生物柴油是利用油料作物、野生油料植物和工程微藻水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料通过酯交换反应制得的一种能源。生物柴油作为一种可再生的生物能源，发展前景极为广阔，在世界各国得到了大力发展。

酯交换反应式如下所示：

由上式可以看出，生物柴油是高级脂肪酸甘油三酯与醇交换得到的不同分子量的长链脂肪酸酯，甘油是生物柴油生产的主要副产物，随着生物柴油产业的发展，甘油产量也迅速增加。

酯交换反应分离得到的粗甘油相中，甘油的质量百分数低于80％，另含有甲醇和皂化物等杂质，粗甘油的纯化，一般包括：过滤、加入化学添加剂、提纯和蒸馏等，如需在化妆品等领域使用，还需要进一步脱臭、漂白、离子交换，以消除其中的微量物质，处理工艺复杂，成本高。

因此，以粗甘油为原料，制备对其纯度要求低的木材胶黏剂，对我国生物柴油产业及木材工业的发展具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的之一是克服以上技术不足，提供一种以生物柴油副产物粗甘油为原料制备的聚醚-聚酯水乳液/异氰酸酯木材胶黏剂，该胶黏剂原料成本低，制备技术成熟可靠。

本发明的技术任务之二是提供聚醚-聚酯水乳液/异氰酸酯胶黏剂的用途，该胶黏剂用于黏接木材，对木材黏接强度高。

本发明的技术方案如下：

1.聚醚-聚酯水乳液/异氰酸酯胶黏剂的制备方法，步骤如下：

(1)粗甘油的精制

向100质量份的粗甘油中，加入10-15质量份的低沸点有机溶剂，再用酸中和、离心分离，下层用于制备肥皂，上层液减压蒸馏，得到的低沸点有机溶剂循环使用，温度升至105-110℃，减压蒸馏1h，得精制甘油。

所述粗甘油，为生物柴油酯交换过程中分离的副产物粗甘油相；所述生物柴油酯交换，原料为植物油脂、动物油脂或餐饮垃圾油；所述植物油脂为油料作物、野生油料植物或工程微藻水生植物油脂；

所述极性有机溶剂，选自下列之一：甲醇、乙醇、丙酮、丁酮、乙酸甲酯和乙酸乙酯；低沸点有机溶剂，不仅起到稀释作用，还具有降黏作用；

所述酸为盐酸或硫酸；在甘油相中加酸，一方面使包覆在甘油中的生物柴油与甘油脱附，另外，可与脂肪酸盐反应生成脂肪酸，破坏脂肪酸盐的乳化作用，使甘油的回收率增加。

(2)水性聚酯-聚醚水乳液的制备