專利名稱：雙組分改性淀粉無醛木材膠粘劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于雙組分化學(xué)改性淀粉無醛木材膠粘劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種性能優(yōu)異，無有甲醛成份的雙組分無醛木材膠粘劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
我國人造板生產(chǎn)絕大部分應(yīng)用于家具制造和室內(nèi)裝修上，而各類室內(nèi)型人造板制造所用膠粘劑主要為脲醛樹脂膠，普遍存在游離甲醛釋放量高的問題。由于使用脲醛樹脂膠粘劑制造的產(chǎn)品會連續(xù)不斷地釋放出甲醛，甲醛是具有強烈刺激性的有毒氣體，它不僅污染環(huán)境，而且對人的眼、鼻、喉等器官有強烈的刺激性，造成肺功能、肝功能、免疫功能異常。因此脲醛樹脂膠粘劑游離甲醛的污染和危害問題備受關(guān)注。為此國際上規(guī)定，建筑工業(yè)使用的人造板必須符合El級標準。長期生活在高濃度的甲醛污染環(huán)境中，會產(chǎn)生各種疾病，如咽喉發(fā)炎，損害呼吸道，嚴重的可致癌，是居室環(huán)境“健康殺手”。最近的權(quán)威性調(diào)查表明，在我國的城市，繼“煤煙型”、“光化學(xué)煙霧型”污染后，現(xiàn)代人身陷于“室內(nèi)空氣污染”的第三污染時期，而造成室內(nèi)空氣污染最嚴重的依次是膠粘劑、人造板、涂料，因此研制環(huán)保膠粘劑已成為必然的趨勢，成為膠粘劑研究領(lǐng)域的新熱點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對甲醛釋放對人體產(chǎn)生的毒牲，提供一種性能優(yōu)異的雙組分化學(xué)改性淀扮無醛木材膠粘劑。運用本發(fā)明制備出的木材膠粘劑不僅達到國家對木材膠粘劑的技術(shù)指標與性能要求，而且生產(chǎn)單位在設(shè)備無需作改動，工藝參數(shù)相同條件生產(chǎn)達國家標準的木材制品。本發(fā)明的進一步目的是提供一種制備上述雙組分化學(xué)改性淀粉無醛木材膠粘劑的方法本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種雙組分改性淀粉無醛木材膠粘劑，其特征在于(1)主劑組分45% 55% Wt至少含有90%的化學(xué)改性淀粉單體，0% 20% Wt 烯類單體，0% 5% Wt增韌劑，0. 3.0% Wt過氧化物；0%-1%穩(wěn)定劑，0% 30%機無機填料；(2)固化劑組分40% 90% Wt至少含有有效異氰酸25_30%含量；(3)主劑和固化劑配比為1 0. 1-0.3。本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的玉米淀粉在120-140°C高溫下經(jīng)機械活化，它們的結(jié)晶結(jié)構(gòu)受到破壞，由多晶態(tài)轉(zhuǎn)變成非晶態(tài)；淀粉的顆粒形貌從不規(guī)整的大顆粒結(jié)構(gòu)到由眾多細小顆粒團聚而成的聚集體，活化時間越長，淀粉的表觀粘度就越低，具有很好的流動性.然后在淀粉酶酶解作用下，于淀粉內(nèi)部切開α-1，4糖苷鍵，進一步產(chǎn)生新的化學(xué)活性點。本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的經(jīng)機械活化與淀粉酶催化酶解及化學(xué)改性的產(chǎn)物，可以得到> 50%的高固含量，300mPa. . S的低粘度，高活性的淀粉反應(yīng)產(chǎn)物。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的烯類單體是乙酸乙烯單體、苯乙烯單體、丙烯酰胺、丙烯酸單體或其混合物。本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的固化劑是聚合MDI化合物、其有效異氰酸 25-30% 含量。本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的過氧化物是氫過氧化物類化合物、二?；^氧化物類化合物或其混合物。本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的增增韌劑是石油樹脂，鄰苯二甲酸二甲酯或其混合物。本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的無機填料是高嶺土、硅酸鋁。本發(fā)明制備雙組分改性淀粉無醛木材膠粘劑的方法是其特征在于所述的經(jīng)機械活化與淀粉酶催化酶解及化學(xué)改性的產(chǎn)物，可以得到> 50%的高固含量，300mPa. . S的低粘度，高活性的淀粉反應(yīng)產(chǎn)物，烯類單體是乙酸乙烯單體、苯乙烯單體、丙烯酰胺、丙烯酸單體或其混合物，0% 30% Wt所述的固化劑是聚合MDI化合物、其有效異氰酸25-30% 含量.，0% 30% Wt無機填料是高嶺土、硅酸鋁0^-30% Wt增韌劑是石油樹脂，鄰苯二甲酸二甲酯或其混合物；制備方法淀粉投入裝有鋼球的反應(yīng)器中，高溫下攪拌2 4h， 使之成均勻的非晶態(tài)淀粉，產(chǎn)物再投入反應(yīng)釜中，加水使成45% 55% Wt淀粉漿，再加入 0. 3% -0. 8%淀粉酶，攪拌下處理溫度80-90°C，處理時間30-60min，得到高反應(yīng)活性的化學(xué)改性淀粉產(chǎn)物，然后投入0-20%烯類單體，0. 1-3. 0%的氫過氧化物類化合物于50-70°C 反應(yīng)l_2h.，再投入0% 30% Wt無機填料，常溫下攪拌10 20min。本發(fā)明通過玉米淀粉在120-140°C高溫下經(jīng)機械活化，結(jié)晶結(jié)構(gòu)受到破壞，由多晶態(tài)轉(zhuǎn)變成非晶態(tài)，其顆粒形貌從不規(guī)整的大顆粒結(jié)構(gòu)變?yōu)槎嗉毿☆w粒團聚而成的聚集體， 活化時間越長，淀粉的表觀粘度就越低，具有很好的流動性.然后在淀粉酶水解作用下，于淀粉內(nèi)部切開α-1，4糖苷鍵，進一步產(chǎn)生新的化學(xué)活性點。經(jīng)機械活化與淀粉酶催化酶解，可以得到高固含量(>50%)，低粘度(300mPa..S)，，高活性的淀粉反應(yīng)產(chǎn)物。本發(fā)明具有高固含量(> 50% )、低粘度(300mPa. . S)、高活性和無毒的特點。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于家具制造和室內(nèi)裝修等。
具體實施例方式下列實施例和比較例將更詳細介紹本發(fā)明，但本發(fā)明不局限于此。實施例1 配比玉米淀粉淀粉酶乙酸乙烯甲基丙烯酸丁酉過氧化異丙苯制備方法主劑制備方法為淀粉投入裝有鋼球反應(yīng)器中，高溫下攪拌2 4h，使之成均勻的非晶態(tài)淀粉，產(chǎn)物再投入反應(yīng)釜中，加水使成45% 55% Wt淀粉漿，再加入0. 3% -0. 8%
55% Wt ； 0. 5% Wt ； 10% Wt ； 5% Wt ； 0. 5% Wto淀粉酶，攪拌下處理溫度80-90°C，處理時間30-60min，得到高反應(yīng)活性的化學(xué)改性淀粉產(chǎn)物，然后投入0-20%烯類單體，0. 1-3. 0%的氫過氧化物類化合物于50-70°C反應(yīng)l_2h.然后投入0% 3% Wt酚類化合物、醌類化合物或其混合物，再投入0% 30% Wt無機填料， 常溫下攪拌10 20min。
鄰苯二
間；
固化劑由煙臺萬華公司生產(chǎn)的聚合級MDI 80% Wt, 30% Wt增韌劑是石油樹脂， .甲酸二甲酯或其混合物，投入反應(yīng)釜中，常溫下攪拌池，使之成為均勻液體。 使用時，主劑和固化劑配比為1 0.2 性能測試
1、穩(wěn)定性將木材膠粘劑主劑裝入40g鋁管中密封，自然放置，測定出現(xiàn)凝膠的時
2、游離甲醛
3、表面膠合強度
4、浸漬剝離強度測試結(jié)果見表1。 實施例2
配比
玉米淀粉淀粉酶丙烯酸丁酯
按國標LY/T 101-2002執(zhí)行標準< lg/Kg ； 按國標GB/T 5849-2006執(zhí)行標準> 0. 6MPa ； 按國標GB/T 5849-2006執(zhí)行標準< 25mm ；
55% Wt ； 0. 5% Wt 10% Wt ； 5% Wt ； 0. 5% Wtc
苯乙烯
過氧化異丙苯制備方法
主劑制備方法為淀粉投入裝有鋼球反應(yīng)器中，高溫下攪拌2 4h，使之成均勻的非晶態(tài)淀粉，產(chǎn)物再投入反應(yīng)釜中，加水使成45% 55% Wt淀粉漿，再加入0. 3% -0. 8% 淀粉酶，攪拌下處理溫度80-90°C，處理時間30-60min，得到高反應(yīng)活性的化學(xué)改性淀粉產(chǎn)物，然后投入0-20%烯類單體，0. 1-3. 0%的氫過氧化物類化合物于50-70°C反應(yīng)l_2h.然后投入0% 3% Wt酚類化合物、醌類化合物或其混合物，再投入0% 30% Wt無機填料， 常溫下攪拌10 20min。 固化劑由煙臺萬華公司生產(chǎn)的聚合級MDI 80% Wt, 20% Wt增韌劑是石油樹脂， 投入反應(yīng)釜中，常溫下攪拌池，使之成為均勻液體。使用時，主劑和固化劑配比為1 0.2
性能測試同實施例1。
測試結(jié)果見表1。
實施例3
配比
玉米淀粉55% Wt ；
淀粉酶0. 5% Wt
苯乙烯10% Wt
丙烯酰胺5% Wt ；
過氧化二異丙苯0. 5%Wt。制備方法主劑制備方法為淀粉投入裝有鋼球反應(yīng)器中，高溫下攪拌2 4h，使之成均勻的非晶態(tài)淀粉，產(chǎn)物再投入反應(yīng)釜中，加水使成45% 55% Wt淀粉漿，再加入0. 3% -0. 8% 淀粉酶，攪拌下處理溫度80-90°C，處理時間30-60min，得到高反應(yīng)活性的化學(xué)改性淀粉產(chǎn)物，然后投入0-20%烯類單體，0. 1-3. 0%的氫過氧化物類化合物于50-70°C反應(yīng)l_2h.然后投入0% 3% Wt酚類化合物、醌類化合物或其混合物，再投入0% 30% Wt無機填料， 常溫下攪拌10 20min。固化劑由煙臺萬華公司生產(chǎn)的聚合級MDI。使用時，主劑和固化劑配比為1 0.2性能測試同實施例1。測試結(jié)果見表1。實施例4 配比玉米淀粉淀粉酶乙酸乙烯丙烯酸丁酯過氧化二異丙苯制備方法主劑制備方法為淀粉投入裝有鋼球反應(yīng)器中，高溫下攪拌2 4h，使之成均勻的非晶態(tài)淀粉，產(chǎn)物再投入反應(yīng)釜中，加水使成45% 55% Wt淀粉漿，再加入0. 3% -0. 8% 淀粉酶，攪拌下處理溫度80-90°C，處理時間30-60min，得到高反應(yīng)活性的化學(xué)改性淀粉產(chǎn)物，然后投入0-20%烯類單體，0. 1-3. 0%的氫過氧化物類化合物于50-70°C反應(yīng)l_2h.然后投入0% 3% Wt酚類化合物、醌類化合物或其混合物，再投入0% 30% Wt無機填料， 常溫下攪拌10 20min。固化劑由煙臺萬華公司生產(chǎn)的聚合級MDI。使用時，主劑和固化劑配比為1 0.3性能測試同實施例1。測試結(jié)果見表1。表 1
55% Wt ； 0. 5% Wt ； 10% Wt ； 5% Wt ； 0. 5% Wto
權(quán)利要求
1.一種雙組分改性淀粉無醛木材膠粘劑，其特征在于(1)主劑組分45% 55% Wt至少含有90%的化學(xué)改性淀粉單體，0% 20% Wt烯類單體，0 % 5 % Wt增韌劑，0. 1 % 3. 0 % Wt過氧化物；0 % -1 %穩(wěn)定劑，0 % 30 % Wt無機填料；(2)固化劑組分40% 90%Wt至少含有有效異氰酸25-30%含量；(3)主劑和固化劑配比為1 0. 1-0. 3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙組分改性淀粉無醛木材膠粘劑，其特征在于所述的玉米淀粉在120-140°C高溫下經(jīng)機械活化，它們的結(jié)晶結(jié)構(gòu)受到破壞，由多晶態(tài)轉(zhuǎn)變成非晶態(tài)；淀粉的顆粒形貌從不規(guī)整的大顆粒結(jié)構(gòu)到由眾多細小顆粒團聚而成的聚集體，活化時間越長，淀粉的表觀粘度就越低，具有很好的流動性.然后在淀粉酶酶解作用下，于淀粉內(nèi)部切開α-1，4糖苷鍵，進一步產(chǎn)生新的化學(xué)活性點。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雙組分改性淀粉無醛木材膠粘劑，其特征在于 所述的經(jīng)機械活化與淀粉酶催化酶解及化學(xué)改性的產(chǎn)物，可以得到> 50%的高固含量， 300mPa. . S的低粘度，高活性的淀粉反應(yīng)產(chǎn)物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雙組分改性淀粉無醛木材膠粘劑，其特征在于所述的烯類單體是乙酸乙烯單體、苯乙烯單體、丙烯酰胺、丙烯酸單體或其混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雙組分改性淀粉無醛木材膠粘劑，其特征在于所述的固化劑是聚合MDI化合物、其有效異氰酸25-30%含量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雙組分改性淀粉無醛木材膠粘劑，其特征在于所述的過氧化物是氫過氧化物類化合物、二?；^氧化物類化合物或其混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雙組分改性淀粉無醛木材膠粘劑，其特征在于所述的增增韌劑是石油樹脂，鄰苯二甲酸二甲酯或其混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雙組分改性淀粉無醛木材膠粘劑，其特征在于所述的無機填料是高嶺土、硅酸鋁。
9.一種用于制備權(quán)利要求1所述的雙組分改性淀粉無醛木材膠粘劑的制作方法，其特征在于所述的經(jīng)機械活化與淀粉酶催化酶解及化學(xué)改性的產(chǎn)物，可以得到> 50%的高固含量，300mPa. . S的低粘度，高活性的淀粉反應(yīng)產(chǎn)物，烯類單體是乙酸乙烯單體、苯乙烯單體、丙烯酰胺、丙烯酸單體或其混合物，0% 30% Wt所述的固化劑是聚合MDI化合物、其有效異氰酸25-30%含量.，0% 30% Wt無機填料是高嶺土、硅酸鋁；0% 30% Wt增韌劑是石油樹脂，鄰苯二甲酸二甲酯或其混合物；制備方法淀粉投入裝有鋼球的反應(yīng)器中，高溫下攪拌2 4h，使之成均勻的非晶態(tài)淀粉，產(chǎn)物再投入反應(yīng)釜中，加水使成45% 55% Wt淀粉漿，再加入0. 3% -0. 8%淀粉酶，攪拌下處理溫度80-90°C，處理時間30-60min，得到高反應(yīng)活性的化學(xué)改性淀粉產(chǎn)物，然后投入0-20%烯類單體，0. 1-3. 0%的氫過氧化物類化合物于50-70°C反應(yīng)l_2h.，再投入0% 30% Wt無機填料，常溫下攪拌10 20min。
全文摘要
本發(fā)明的名稱為雙組分改性淀粉無醛木材膠粘劑及其制備方法。屬于雙組分化學(xué)改性淀粉無醛木材膠粘劑技術(shù)領(lǐng)域。它主要是解決現(xiàn)有使用脲醛樹脂膠粘劑制造的產(chǎn)品會連續(xù)不斷地釋放出甲醛的問題。它的主要特征是包含主劑組分45％～55％Wt至少含有90％的化學(xué)改性淀粉單體，0％～20％Wt烯類單體，0％～5％Wt增韌劑，0.1％～3.0％Wt過氧化物，0％-1％穩(wěn)定劑，0％～30％Wt無機填料；固化劑組分40％～90％Wt至少含有有效異氰酸25-30％含量；主劑和固化劑配比為1∶0.1-0.3。本發(fā)明具有高固含量(＞50％)、低粘度(300mPa..S)、高活性和無毒的特點，廣泛應(yīng)用于家具制造和室內(nèi)裝修等。
文檔編號C09J151/02GK102250568SQ20101017667
公開日2011年11月23日 申請日期2010年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日
發(fā)明者楊濟活 申請人:棗陽市裕源環(huán)保建材有限公司