CN110452639A - 一种无甲醛胶黏剂的制备方法及使用胶黏剂制作板材的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无甲醛胶黏剂的制备方法，以及采用该无甲醛胶黏剂制备板材的方法，所述胶黏剂按照质量比例包括：玉米淀粉26.0%‑30%；30%质量分数的双氧水溶液0.9%‑1.2%；过硫酸铵0.25%‑0.35%；过氧化二苯甲酰0.023%‑0.028%；过氧化二苯甲酰稀释物0.092%‑0.112%；聚乙烯醇69%‑72%；硼砂0.08‑0.12%。

Description

一种无甲醛胶黏剂的制备方法及使用胶黏剂制作板材的方法

技术领域

本发明涉及胶黏剂的制备方法及使用该胶黏剂的板材制作方法，具体为一种无甲醛胶黏剂及使用该无甲醛胶黏剂的板材的制作方法。

背景技术

无甲醛胶黏剂简称无醛胶，主要用在人造板和建材行业。由于近年来，甲醛的危害越来越受到重视，甲醛是一种无色易溶的刺激性气体，对人体有较大伤害。含有甲醛胶粘剂制作的木制品用于室内，甲醛释放期可长达15年。研究表明：长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病，引起鼻咽癌、结肠癌、脑瘤、月经紊乱、细胞核的基因突变，DNA单链内交连和DNA与蛋白质交连及抑制DNA损伤的修复、妊娠综合症，引起新生儿染色体异常、白血病，引起青少年记忆力和智力下降。在所有接触者中，儿童和孕妇对甲醛尤为敏感，危害也就更大。甲醛为较高毒性的物质，在我国有毒化学品优先控制名单上甲醛高居第二位。甲醛已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质，是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物之一。

目前，市场上用的胶黏剂主要是“三醛胶”(脲醛胶、酚醛胶、三聚氰胺-甲醛胶)，其中尤以脲醛胶为主。这些胶黏剂使用过程中会有甲醛放出，胶合板中甲醛的释放期可达3-15年。

“绿州一号”菌草是近年来人工在北方气候条件下培育成功的防止水土流失的生态植物，在防沙固林的作用之外，还可以用来作为牲畜的食物，而多年生的绿州一号在生长期达到半年以上之后完全木质化，具有替代木材的各种用途，比如可将木质化的杆粉碎后替代木屑用于制备高质量板材，具有防火防水性能佳，更由于绿州一号成年杆具有纤维含量高的特点，制备的板材韧性较普通刨花板高的特点，因此可作为替代木材作为制备板材的基础性原料。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种无甲醛胶黏剂的制备方法、使用胶黏剂制作板材的方法。通过该方法，制得的胶黏剂不含醛，使用在板材粘合上无甲醛散发；另外，本申请使用世界首创的“绿州一号”菌草作为板材的制作原料，根据“绿州一号”菌草的特征以及上述的无甲醛胶黏剂采用合适的工艺制作出的板材能适用于强度较高板材的适用场合。

为实现该技术目的，本发明的方案是提供一种无甲醛胶黏剂的制备方法及使用该胶黏剂制备板材的方法。

一种无甲醛胶黏剂的制备方法，所述胶黏剂按照质量比例包括：玉米淀粉26.0%-30%；30%质量分数的双氧水溶液0.9%-1.2%；过硫酸铵0.25%-0.35%；过氧化二苯甲酰0.023%-0.028%；过氧化二苯甲酰稀释物0.092%-0.112%；聚乙烯醇69%-72%；硼砂0.08-0.12%；

步骤一、取适量的自来水加入烧杯中，水浴加热至60-65摄氏度，边搅拌边加入玉米淀粉，用NaOH（20%）溶液调节pH=9，搅拌均匀后，缓慢滴加适当浓度的双氧水溶液，调节pH=9，保温氧化、糊化；

步骤二，在三口烧瓶中加入适量自来水和聚乙烯醇，升温至80摄氏度，搅拌，待聚乙烯醇全部溶解后，降温至60摄氏度，调节pH=6，加入过硫酸铵，保温氧化；

步骤三，将第一步制得的玉米淀粉糊加入到装有聚乙烯醇的三口瓶中，搅拌均匀，升温至70-75摄氏度，加入硼砂、过氧化二苯甲酰和过氧化二苯甲酰稀释物进行反应，调节pH=7，得到半透明的淡黄色的无甲醛胶黏剂。

优选地，所述胶黏剂中各成分比例为：玉米淀粉28.1%；30%质量分数的双氧水溶液1.1%；过硫酸铵0.3%；过氧化二苯甲酰0.02%；过氧化二苯甲酰稀释物0.08%；聚乙烯醇70.3%；硼砂0.1%。

优选地，所述过氧化二苯甲酰稀释物为碳酸钙、磷酸钙、硫酸钙、滑石粉、皂土中的任一种。

一种采用上述制备方法制得的胶黏剂制作板材的方法，所述方法包括：

步骤一，将绿州一号秸秆粉碎为草粉，草粉粒径2-3mm，干燥草粉至含水8-12%；

步骤二，按照胶草比为（1.5-2）:1的比例，将草粉和无甲醛胶黏剂混合搅拌均匀；

步骤三，将搅拌均匀的混合物装入板材模具，在一定的压力下压制，得到预处理刨花板；

步骤四，将预处理刨花板常温下放置3-4天，泄压，于80℃温度下烘干，得到板材。

进一步地，所述过氧化二苯甲酰稀释物碳酸钙、磷酸钙、硫酸钙、滑石粉、皂土中的任一种。

本发明的有益效果：通过该方法，制得的胶黏剂不含醛，使用在板材粘合上无甲醛散发；本申请中加入过氧化二苯甲酰，使得胶黏剂成型效果十分理想；另外，本申请使用世界首创的“绿州一号”巨菌草作为板材的制作原料，根据“绿州一号”巨菌草的特征以及上述的无甲醛胶黏剂采用合适的工艺制作出的板材能适用于强度较高板材的适用场合。

具体实施方式

下面根据具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1。

提供一种无甲醛胶黏剂，其成分按照质量比例包括：

玉米淀粉26.0%-30%；

30%质量分数的双氧水溶液0.9%-1.2%；

过硫酸铵0.25%-0.35%；

过氧化二苯甲酰0.023%-0.028%；

过氧化二苯甲酰稀释物0.092%-0.112%；

聚乙烯醇69%-72%；

硼砂0.08-0.12%。

所述过氧化二苯甲酰稀释物碳酸钙、磷酸钙、硫酸钙、滑石粉、皂土中的任一种。

实施例2。

提供一种无甲醛胶黏剂，其成分按照质量比例包括：

玉米淀粉28.1%；

30%质量分数的双氧水溶液1.1%；

过硫酸铵0.3%；

过氧化二苯甲酰0.02%；

过氧化二苯甲酰稀释物0.08%；

聚乙烯醇70.3%；

硼砂0.1%。

实施例3。

制备实施例1或2中的无甲醛胶黏剂的方法如下：

步骤一、取适量的自来水加入烧杯中，水浴加热至60-65摄氏度，边搅拌边加入玉米淀粉，用NaOH（20%）溶液调节pH=9，搅拌均匀后，缓慢滴加适当浓度的双氧水溶液，调节pH=9，保温氧化、糊化；

步骤二，在三口烧瓶中加入适量自来水和聚乙烯醇，升温至80摄氏度，搅拌，待聚乙烯醇全部溶解后，降温至60摄氏度，调节pH=6，加入过硫酸铵，保温氧化；

步骤三，将第一步制得的玉米淀粉糊加入到装有氧化聚乙烯醇的三口瓶中，搅拌均匀，升温至70-75摄氏度，加入硼砂、过氧化二苯甲酰和过氧化二苯甲酰稀释物进行反应，调pH=7，得到半透明的淡黄色（略显红）的无甲醛胶黏剂。

具体操作为（以制备160g胶黏剂为例）：

首先，玉米淀粉糊的制备：向烧杯中加入36ml水，水浴加热至60-65摄氏度，加入6g玉米淀粉（或玉米面粉），用20%的氢氧化钠溶液调制pH=9，加入0.06g的硫酸亚铁，搅拌均匀，缓慢滴加20%的过氧化氢溶液0.36ml，调节pH=9，保温氧化25min，然后加入2ml的氢氧化钠（20%）溶液，65摄氏度下糊化30min。

然后，聚乙烯醇的氧化：在三口烧瓶中加入100ml的税和15g聚乙烯醇，升温至80摄氏度，搅拌，使聚乙烯醇全部溶解，降温至60摄氏度，搅拌调节pH=6，加入0.06g的过硫酸铵，氧化20min。

最后，胶黏剂的制备：将第1步制备的玉米淀粉加入到第2步装有氧化聚乙烯醇的三口烧瓶中，搅拌，升温至70-75摄氏度，再加入0.15ml的20%硼砂溶液，反应30min，调节pH=7，至瓶中胶液为半透明的淡黄色（略红）时即可。

在上述最后的环节中，本申请优选地在再加入0.15ml的20%硼砂溶液后，加入过氧化二苯甲酰及其稀释物。这个优选加入的成分，可以使得各个成分交联非常好。

实施例4。

绿州一号巨菌草板材的制作方法：

步骤一，将绿州一号秸秆粉碎为草粉，草粉粒径2-3mm，干燥草粉至含水8-12%；

步骤二，按照胶草比为1.5-2:1的比例，将上述实施例1-3中的无甲醛胶黏剂、草粉混合搅拌均匀；

步骤三，将搅拌均匀的混合物装入板材模具，在一定压力下压制得到预处理刨花板；

步骤四，将预处理刨花板常温下放置3-4天，泄压，于80℃温度下烘干，得到“绿洲一号”巨菌草板材。

具体的操作可以是，称取15g的原料草粉放在搅拌器中，按胶草比1:2秤取30g胶黏剂加入草粉中，充分搅拌均匀后铺装在50mm*50mm*10mm的模具中，在8MPa的压强下压制成板，常温下保压放置4天，卸压后在80摄氏度烘箱中烘干。

制得的板材的性能测试如下：

制得的绿州一号巨菌草板材的密度类似木材（密度0.7），可用作普通板材和家具板材。

通过该方法，制得的胶黏剂不含醛，使用在板材粘合上无甲醛散发；本申请中加入过氧化二苯甲酰，使得胶黏剂成型效果十分理想；在某种程度上，该胶黏剂是根据绿州一号菌草的特性专门开发的，针对绿州一号纤维含量高、杂质含量少的特点，采用该胶黏剂制备板材可以从各个指标满足国家标准。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种无甲醛胶黏剂的制备方法，所述胶黏剂按照质量比例包括：玉米淀粉26.0%-30%；30%质量分数的双氧水溶液0.9%-1.2%；过硫酸铵0.25%-0.35%；过氧化二苯甲酰0.023%-0.028%；过氧化二苯甲酰稀释物0.092%-0.112%；聚乙烯醇69%-72%；硼砂0.08-0.12%；

步骤一、取适量的自来水加入烧杯中，水浴加热至60-65摄氏度，边搅拌边加入玉米淀粉，用NaOH（20%）溶液调节pH=9，搅拌均匀后，缓慢滴加适当浓度的双氧水溶液，调节pH=9，保温氧化、糊化；

步骤二，在三口烧瓶中加入适量自来水和聚乙烯醇，升温至80摄氏度，搅拌，待聚乙烯醇全部溶解后，降温至60摄氏度，调节pH=6，加入过硫酸铵，保温氧化；

步骤三，将第一步制得的玉米淀粉糊加入到装有聚乙烯醇的三口瓶中，搅拌均匀，升温至70-75摄氏度，加入硼砂、过氧化二苯甲酰和过氧化二苯甲酰稀释物进行反应，调节pH=7，得到半透明的淡黄色的无甲醛胶黏剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述胶黏剂中各成分比例为：玉米淀粉28.1%；30%质量分数的双氧水溶液1.1%；过硫酸铵0.3%；过氧化二苯甲酰0.02%；过氧化二苯甲酰稀释物0.08%；聚乙烯醇70.3%；硼砂0.1%。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述过氧化二苯甲酰稀释物为碳酸钙、磷酸钙、硫酸钙、滑石粉、皂土中的任一种。

4.一种采用如权利要求1-3中任一制备方法制得的胶黏剂制作板材的方法，其特征在于：所述方法包括：

步骤一，将绿州一号秸秆粉碎为草粉，草粉粒径2-3mm，干燥草粉至含水8-12%；

步骤二，按照胶草比为（1.5-2）:1的比例，将草粉和无甲醛胶黏剂混合搅拌均匀；

步骤三，将搅拌均匀的混合物装入板材模具，在一定的压力下压制，得到预处理刨花板；

步骤四，将预处理刨花板常温下放置3-4天，泄压，于80℃温度下烘干，得到板材。