[发明专利]一种用于木材粘接的抗冻高强度水基型胶粘剂

说明书

本发明涉及一种用于木材粘接的抗冻高强度水基型胶粘剂，所述胶粘剂由以下成份和重量比组成：式I聚合物25‑35，聚乙烯醇10‑20，水60‑85，消泡剂2‑3，助剂3‑5。所述胶粘剂具有抗冻性能，并具有较高胶粘度。适用于条状和块状木材硬木的拼板和指接。

技术领域

本发明涉及一种装饰材料，特别涉及用于木材粘接的抗冻高强度水基型胶粘剂。

背景技术

胶粘剂又称粘(黏)合剂、粘接剂、接着剂。它是一种能把各种材料紧密结合在一起，并且具有良好的粘接强度及机械性能的物质。借助胶粘剂将各种物件连接的技术称为胶接技术。在产品制造、新材料开发及各种维修中，胶接如同焊接、铆接、螺接等方法一样，也是一种现代连接材料的方法。胶粘剂对我们并不陌生，在生产、生活中到处可以碰到。如：贴邮票的胶水、做家具用的水胶、白胶等都是胶粘剂。它们在工业、农业、交通、卫生及家庭日常生活中都被广泛应用。从20世纪40年代以来，随着合成高分子材料工业的发展及工业水平的提高，胶粘剂已成为一种新颖的材料受到广泛的重视；并且已逐渐发展成为一个独立的工业部门——胶粘剂工业。胶粘剂与胶接技术及其应用是一门新兴的边缘科学，它涉及到高分子材料(包括高分子化学与物理)，无机材料及表面化学，固体物理及力学，合成化学及界面科学等有关学科。它随着科学技术的发展而发展，亦将由于它自身的广泛应用及理论研究的深入而有更加广阔的前景。

胶粘剂及胶接技术的应用，在人类历史中有悠久的历史。许多出土文物已经证明，在三四千年前，就有了性能良好的胶粘剂。我国是应用胶接技术最早的国家，秦朝以糯米、石灰制成的灰浆用于长城基石的胶接。不过早年使用的胶粘剂大都属于天然高分子材料，由于它本身的胶

接强度不高，其他性能(如耐水、耐温、耐老化、耐介质等)也较差，在使用上具有很大的局限性。

目前较为常用的是聚醋酸乙烯乳液。聚醋酸乙烯乳液，俗称白乳胶，具有单组分、价格低廉、使用方便、无毒无害、不易燃烧等特点，广泛用于木材加工、织物粘接、木器家具、涂料等行业。但是，它的耐水性、耐寒性以及抗蠕变性能差的缺点，大大限制了它的应用。

耐水性差：首先，影响聚醋酸乙烯乳液耐水性最主要的原因是普通的聚醋酸乙烯乳液采用水溶性高分子化合物PVA作为保护胶体，PVA含有大量的羟基，只有部分羟基与醋酸乙烯发生接枝反应，其余部分羟基则存在于乳液中，当乳液成膜时，膜的亲水性因而增强。其次，PVAc分子中含有乙酸根基团，在聚合过程中也会产生少量的羟基和羧基，这三种基团都具有亲水性。第三，工业上普遍使用各种乳化剂进行乳液聚合。醋酸乙烯乳液聚合用乳化剂主要是阴离子型和非离子型表面活性剂。适用的阴离子型表面活性剂有高级醇的硫酸盐、二烷基硫代琥珀酸盐；非离子表面活性剂有聚氧乙烯的各种烷基醚、烷基酯、烷芳基醚或者缩水山梨糖醇烷基醚等。不论是哪一种表面活性剂，都是由疏水亲油的非极性基团和亲水疏油的极性基团组成。在聚合的过程中，乳化剂起到了稳定乳液的作用，但是，反应完毕之后，仍然残留在乳液中不分解。此时乳化剂分子上的亲水性基团则会大大降低乳液的耐水性。

耐寒性差：当今存在的冻融破坏机理主要有两种：化学理论和力学理论。占主导地位的力学理论从力的角度解释破坏作用，认为随着水的冻结，产生的冰晶使乳液颗粒被压缩接触，冰晶的作用力破坏了乳液粒子的保护层，使乳液粒子融粘在一起，引起了凝聚；而化学理论从化学破坏的角度解释，认为随着水的冻结，冰晶的析出，在尚未冻结的那部分乳液体系中电解质的浓度增加，乳液粒子因电解质浓度上升而发生了凝聚。两种理论都一致认为是由于水的冻结引起了凝聚。如今市场上销售的聚醋酸乙烯乳液胶粘剂大部分都要求在10℃以上使用，0℃以上保存。要想降低其使用温度，就必须降低产生冰晶的温度，也就是降低其最低成膜温度。另外，由于PVAc均聚物乳液一般是在PVA水溶液中聚合得到的，而PVA分子中含有大量的羟基，而且缺少空间障碍，分子间的羟基有很强的氢键作用，随着温度的降低，分子间相互缠绕而出现凝胶化，也影响乳液的稳定性和抗冻性。

因此亟需开发一种不含羧基和/或羟基，且可单独聚合使用的胶粘剂。

发明内容