一种快干高强度木工胶及其制备方法 |
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| 申请号 | CN201710847366.6 | 申请日 | 2017-09-19 | 公开(公告)号 | CN107488421A | 公开(公告)日 | 2017-12-19 |
| 申请人 | 宁波百仕高联合工业有限公司; | 发明人 | 钱小华; | ||||
| 摘要 | 本 发明 的一种快干高强度木工胶，包括去离子 水 ：10.0-50.0%，聚 醋酸 乙烯酯乳液：20.0-70.0%，聚乙烯醇：3.0-10.0%，有机 硅 类改性剂：0.1-5.0%， 增塑剂 ：0.5-5.0%， 增稠剂 ：0.1-2.0%，防冻剂：1.0-6.0%， 防腐剂 ：0.20-1.0%，消泡剂：0.10-0.5%， 表面活性剂 ：0.1-1.0%，成膜助剂：0.1-2.0%，水性聚 氨 酯：0-20.0%，填料：0-5.0%；制备方法为：在反应釜中加入去离子水、聚乙烯醇粉末、增稠剂、增塑剂，通 蒸汽 升温后加入一半消泡剂，降温至55oC加入余下一半消泡剂，再加入聚醋酸乙烯酯乳液、加入水性聚氨酯、有机硅类改性剂和填料，搅拌均匀后加入表面活性剂、成膜助剂和防腐剂，静置消泡灌装得到木工胶。其优点在于：干化速度快，耐寒性、耐水性好，粘合强度高且抗蠕变性能好。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种快干高强度木工胶，其特征是：各原料的重量百分比为： |
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| 说明书全文 | 一种快干高强度木工胶及其制备方法技术领域[0001] 本发明涉及胶黏剂制备技术领域，具体指的是一种快干高强度木工胶及其制备方法。 背景技术[0002] 聚醋酸乙烯酯(PVAc)乳液作为水性粘合剂，被广泛的用于木材、装饰板、纸张加工、无线装门、皮件、木质与水泥制品的粘合以及印染固着剂等，使用方便、无毒无臭、无腐蚀块等有点，以此为基础做成的粘合剂，在国内外有着非常广的应用，如家具木材的粘合，手工艺制作等。因聚醋酸乙烯酯乳液胶固化时间长，耐水性、耐寒性、抗蠕变性等差，市面上在售的通用型的白乳胶，一般是采用聚乙烯醇缩甲醛化的方法来提高其抗寒性、耐水性，这一来会含有大量的甲醛残留，不够环保，且在干化时间、耐寒性、耐水性上的提升也有限。 [0003] 近年来市面上出现了聚醋酸乙烯酯乳液改性的此类产品，如专利号为200410009506.5的专利所公布的醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液，所制得的乳液具有干化速度快，初粘力好，耐水性强的优点；又如专利号201210487318.8的专利所公布的一种快干白胶，以聚乙烯醇水溶液作为胶体保护剂，先合成改性工具的PVAc，再加入EVA等进行反应得到需要的自交联的白胶，具有干化速度快、耐水性、抗冻性强的特点。这些聚醋酸乙烯酯乳液改性的产品，都是在通过在单体聚合阶段加入其它小分子单体进行合成改性，这对于生产设备、场地等要求比较高，生产工艺相对复杂。 发明内容[0004] 本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供干化速度快，耐寒性、耐水性好，粘合强度高且抗蠕变性能好的一种快干高强度木工胶及其制备方法。 [0005] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种快干高强度木工胶，各原料的重量百分比为： 去离子水：10.0%-50.0%； 聚醋酸乙烯酯乳液：20.0%-70.0%； 聚乙烯醇：3.0%-10.0%； 有机硅类改性剂：0.1%-5.0%； 增塑剂：0.5%-5.0%； 增稠剂：0.1%-2.0%； 防冻剂：1.0%-6.0%； 防腐剂：0.20%-1.0%； 消泡剂：0.10%-0.5%； 表面活性剂：0.1%-1.0%； 成膜助剂：0.1%-2.0%； 水性聚氨酯：0%-20.0%； 填料：0%-5.0%； 上述各组分的总和为100%。 [0006] 为优化上述技术方案，采取的措施还包括：上述的聚乙烯醇的醇解度为85%-95%。 [0007] 上述的防冻剂为甘油。 [0008] 上述的增塑剂为苯甲酸酯类。 [0009] 上述的有机硅类改性剂为硅烷偶联剂。 [0010] 上述的增稠剂为黄原胶。 [0012] 上述的防腐剂为异噻唑啉酮类。 [0013] 一种快干高强度木工胶的制备方法，包括以下步骤：步骤一、准备原料； 步骤二、在反应釜中加入去离子水和防冻剂，缓慢搅拌并加入的聚乙烯醇粉末、增稠剂、增塑剂，待20-30分钟，使得聚乙烯醇粉末充分浸润； 步骤三、接着，边搅拌边通蒸汽，使混和液升温至60℃，使PVA溶胀，加入一半消泡剂后，在升温到95℃，恒温30-60分钟，搅拌至溶液均一； 步骤四、边搅拌边降温，降温至55oC，加入余下一半消泡剂，缓慢加入聚醋酸乙烯酯乳液，搅拌10-30分钟，加入水性聚氨酯，再搅拌10-30分钟，加入有机硅类改性剂和填料，搅拌 10-30分钟； 步骤五、加入表面活性剂，边搅拌边降温到50摄氏度以下，加入成膜助剂和防腐剂，恒温搅拌30分钟，将胶液搅拌均匀并恒温30-60分钟，使溶液混合均匀； 步骤六、静置4-8小时，直到胶液为无气泡液体，出料灌装，静置室温冷却成型，得到木工胶。 [0014] 与现有技术相比，本发明以聚乙烯醇PVA为保护胶体，以市面上通用型的未经任何改性聚醋酸乙烯酯乳液为基础，配合有机硅类改性剂来配合提高乳液的耐水性和粘接性能，通过添加水性聚氨酯乳液以及其他相关助剂，制得的干化速度快，耐寒性、耐水性好，粘合强度高且抗蠕变性能好的木工胶；所制得的胶体不含甲醛等醛类物质，使用安全、环保。 具体实施方式[0015] 以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。 [0016] 一种快干高强度木工胶，各原料的重量百分比为：去离子水：10.0%-50.0%； 聚醋酸乙烯酯乳液：20.0%-70.0%； 聚乙烯醇：3.0%-10.0%； 有机硅类改性剂：0.1%-5.0%； 增塑剂：0.5%-5.0%； 增稠剂：0.1%-2.0%； 防冻剂：1.0%-6.0%； 防腐剂：0.20%-1.0%； 消泡剂：0.10%-0.5%； 表面活性剂：0.1%-1.0%； 成膜助剂：0.1%-2.0%； 水性聚氨酯：0%-20.0%； 填料：0%-5.0%； 上述各组分的总和为100%。 [0017] 实施例中，聚乙烯醇的醇解度为85%-95%；优选88-90%。 [0018] 实施例中，防冻剂为甘油。 [0019] 实施例中，增塑剂为苯甲酸酯类，优选二丙二醇二苯甲酸酯；禁用邻苯二甲酸类的增塑剂。 [0020] 实施例中，有机硅类改性剂为硅烷偶联剂。 [0021] 实施例中，增稠剂为黄原胶。 [0022] 实施例中，填料为二氧化硅、碳酸钙或者高岭土。 [0023] 实施例中，防腐剂为异噻唑啉酮类，如BIT、OIT等。 [0024] 上述的消泡剂、表面活性剂、成膜助剂为木工胶制备过程中常用添加剂。 [0025] 一种快干高强度木工胶的制备方法，包括以下步骤：步骤一、准备原料； 步骤二、在反应釜中加入去离子水和防冻剂，缓慢搅拌并加入的聚乙烯醇粉末、增稠剂、增塑剂，待20-30分钟，使得聚乙烯醇粉末充分浸润； 步骤三、接着，边搅拌边通蒸汽，使混和液升温至60℃，使PVA溶胀，加入一半消泡剂后，在升温到95℃，恒温30-60分钟，搅拌至溶液均一； 步骤四、边搅拌边降温，降温至55oC，加入余下一半消泡剂，缓慢加入聚醋酸乙烯酯乳液，搅拌10-30分钟，加入水性聚氨酯，再搅拌10-30分钟，加入有机硅类改性剂和填料，搅拌 10-30分钟； 步骤五、加入表面活性剂，边搅拌边降温到50摄氏度以下，加入成膜助剂和防腐剂，恒温搅拌30分钟，将胶液搅拌均匀并恒温30-60分钟，使溶液混合均匀； 步骤六、静置4-8小时，直到胶液为无气泡液体，出料灌装，静置室温冷却成型，得到木工胶。 [0026] 下面通过具体的实施例加以阐述。 [0027] 实施例一：步骤一、按照如下重量百分比准备原料： 去离子水：18.9%，聚醋酸乙烯酯乳液：60%，聚乙烯醇(PVA)：4%，硅烷偶联剂：0.5%，二丙二醇二苯甲酸酯：1.0%，黄原胶：0.8%，甘油：3.0%，BIT：0.20%，消泡剂：0.3%，表面活性剂： 0.3%，成膜助剂：1%，水性聚氨酯：8%，二氧化硅2%； 步骤二、在反应釜中加入去离子水和甘油(防冻剂)，缓慢搅拌并加入的聚乙烯醇粉末、黄原胶(增稠剂)、二丙二醇二苯甲酸酯(增塑剂)，待20分钟，使得聚乙烯醇粉末充分浸润； 步骤三、接着，边搅拌边通蒸汽，使混和液升温至60℃，使PVA溶胀，加入一半消泡剂后，在升温到95℃，恒温30分钟，搅拌至溶液均一； 步骤四、边搅拌边降温，降温至55oC，加入余下一半消泡剂，缓慢加入聚醋酸乙烯酯乳液，搅拌10分钟，加入水性聚氨酯，再搅拌10分钟，加入硅烷偶联剂(有机硅类改性剂)和(二氧化硅)填料，搅拌30分钟； 步骤五、加入表面活性剂，边搅拌边降温到50摄氏度以下，加入成膜助剂和(BIT)防腐剂，恒温搅拌30分钟，将胶液搅拌均匀并恒温60分钟，使溶液混合均匀； 步骤六、静置8小时，直到胶液为无气泡液体，出料灌装，静置室温冷却成型，得到木工胶。 [0028] 实施例二：步骤一、按照如下重量百分比准备原料： 去离子水：16.9%，聚醋酸乙烯酯乳液：60%，聚乙烯醇(PVA)：4%，硅烷偶联剂：0.5%，二丙二醇二苯甲酸酯：1.0%，黄原胶：0.8%，甘油：3.0%，BIT：0.20%，消泡剂：0.3%，表面活性剂： 0.3%，成膜助剂：1%，水性聚氨酯：10%，高岭土2%； 步骤二、在反应釜中加入去离子水和甘油(防冻剂)，缓慢搅拌并加入的聚乙烯醇粉末、黄原胶(增稠剂)、二丙二醇二苯甲酸酯(增塑剂)，待30分钟，使得聚乙烯醇粉末充分浸润； 步骤三、接着，边搅拌边通蒸汽，使混和液升温至60℃，使PVA溶胀，加入一半消泡剂后，在升温到95℃，恒温30分钟，搅拌至溶液均一； o 步骤四、边搅拌边降温，降温至55 C，加入余下一半消泡剂，缓慢加入聚醋酸乙烯酯乳液，搅拌30分钟，加入水性聚氨酯，再搅拌30分钟，加入硅烷偶联剂(有机硅类改性剂)和(高岭土)填料，搅拌10分钟； 步骤五、加入表面活性剂，边搅拌边降温到50摄氏度以下，加入成膜助剂和(BIT)防腐剂，恒温搅拌30分钟，将胶液搅拌均匀并恒温40分钟，使溶液混合均匀； 步骤六、静置4小时，直到胶液为无气泡液体，出料灌装，静置室温冷却成型，得到木工胶。 [0029] 实施例三：步骤一、按照如下重量百分比准备原料： 去离子水：16.9%，聚醋酸乙烯酯乳液：53%，聚乙烯醇(PVA)：4%，硅烷偶联剂：0.5%，二丙二醇二苯甲酸酯：2.0%，黄原胶：1.8%，甘油：3.0%，OIT：0.20%，消泡剂：0.4%，表面活性剂： 0.2%，成膜助剂：1%，水性聚氨酯：15%，碳酸钙2%； 步骤二、在反应釜中加入去离子水和甘油(防冻剂)，缓慢搅拌并加入的聚乙烯醇粉末、黄原胶(增稠剂)、二丙二醇二苯甲酸酯(增塑剂)，待20分钟，使得聚乙烯醇粉末充分浸润； 步骤三、接着，边搅拌边通蒸汽，使混和液升温至60℃，使PVA溶胀，加入一半消泡剂后，在升温到95℃，恒温30分钟，搅拌至溶液均一； 步骤四、边搅拌边降温，降温至55oC，加入余下一半消泡剂，缓慢加入聚醋酸乙烯酯乳液，搅拌15分钟，加入水性聚氨酯，再搅拌15分钟，加入硅烷偶联剂(有机硅类改性剂)和(碳酸钙)填料，搅拌20分钟； 步骤五、加入表面活性剂，边搅拌边降温到50摄氏度以下，加入成膜助剂和(OIT)防腐剂，恒温搅拌30分钟，将胶液搅拌均匀并恒温50分钟，使溶液混合均匀； 步骤六、静置6小时，直到胶液为无气泡液体，出料灌装，静置室温冷却成型，得到木工胶。 [0030] 实施例四：步骤一、按照如下重量百分比准备原料： 去离子水：26.9%，聚醋酸乙烯酯乳液：40%，聚乙烯醇(PVA)：6%，硅烷偶联剂：1.5%，二丙二醇二苯甲酸酯：2.0%，黄原胶：1.5%，甘油：5%，BIT：0.5%，消泡剂：0.5%，表面活性剂：0.5%，成膜助剂：1%，水性聚氨酯：10%，二氧化硅4.6%； 步骤二、在反应釜中加入去离子水和甘油(防冻剂)，缓慢搅拌并加入的聚乙烯醇粉末、黄原胶(增稠剂)、二丙二醇二苯甲酸酯(增塑剂)，待30分钟，使得聚乙烯醇粉末充分浸润； 步骤三、接着，边搅拌边通蒸汽，使混和液升温至60℃，使PVA溶胀，加入一半消泡剂后，在升温到95℃，恒温30分钟，搅拌至溶液均一； 步骤四、边搅拌边降温，降温至55oC，加入余下一半消泡剂，缓慢加入聚醋酸乙烯酯乳液，搅拌10分钟，加入水性聚氨酯，再搅拌30分钟，加入硅烷偶联剂(有机硅类改性剂)和(二氧化硅)填料，搅拌20分钟； 步骤五、加入表面活性剂，边搅拌边降温到50摄氏度以下，加入成膜助剂和(BIT)防腐剂，恒温搅拌30分钟，将胶液搅拌均匀并恒温30分钟，使溶液混合均匀； 步骤六、静置6小时，直到胶液为无气泡液体，出料灌装，静置室温冷却成型，得到木工胶。 [0031] 实施例五：原料配比为： 去离子水：30%，聚醋酸乙烯酯乳液：32%，聚乙烯醇(PVA)：10%，硅烷偶联剂：5%，二丙二醇二苯甲酸酯：2.0%，黄原胶：1.5%，甘油：2%，BIT：0.5%，消泡剂：0.5%，表面活性剂：0.5%，成膜助剂：2%，水性聚氨酯：10%，高岭土4%； 上述实施例一至实施例五中制得的木工胶，经测试固含量达40 60%；pH值均为4.0~ ~ 7.0；耐寒性：在-17±2℃的条件下冻16小时，在25℃的条件下放置8小时融化，未见乳液分层、絮凝等现象；乳液耐温稳定性试验：55℃放置6周，未见乳液有明显沉降分层、絮凝等现象；干化时间：A4纸30秒内可破纤维，木片15分钟内可承受5kg的重物；木片压缩剪切强度： ＞12MPa。 [0032] 本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。 |
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