本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種水性高分子－異氰酸酯膠粘劑及其制備方法，包括主劑和交聯(lián)劑，主劑由聚乙烯醇、去離子水、乙醇和聚丙烯酸酯乳液組成，交聯(lián)劑由多亞甲基多苯基多異氰酸酯及鄰苯二甲酸二辛酯組成，將上述主劑和交聯(lián)劑材料組分分別溶解混合制備水性高分子－異氰酸酯膠粘劑；本發(fā)明專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明專利技術(shù)提高了聚乙烯醇在水中的溶解性、提高了異氰酸酯與羥基聚合物的相溶性、降低了使用成本和價(jià)格、并且不含游離酚和游離醛，其使用時(shí)對(duì)木材的膠合強(qiáng)度可達(dá)1.71-2.59MPa；適用期大于40min。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及粘合劑技術(shù)，尤其涉及一種水性高分子一異氰酸酯膠粘劑及制備方法。
技術(shù)介紹
目前，為確保人們身體的健康安全，許多國(guó)家、包括我國(guó)都對(duì)民用的各種材料如家具、住宅涂料等釋放出來(lái)的甲醛和酚的量做了嚴(yán)格的限制，制定了嚴(yán)格的約束性強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)， 這使得氨基樹脂膠粘劑的使用范圍受到了較大的限制，傳統(tǒng)的脲醛樹脂膠粘劑和酚醛樹脂膠粘劑已不再符合人們對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)境的要求。對(duì)此，人們的目光逐漸轉(zhuǎn)向環(huán)保型的膠粘劑，開發(fā)使用無(wú)毒低毒、高效的木材加工合成樹脂膠粘劑是人們普遍關(guān)注的熱門話題。雙組分的水性高分子一異氰酸酯膠粘劑是木材膠的優(yōu)秀代表。該類膠粘劑在木材工業(yè)中的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)“以植代木、劣材優(yōu)用、小材大用”，緩解木材供需矛盾，提高人造板的生產(chǎn)效率，且生產(chǎn)的人造板制品中不含游離酚和游離醛，徹底解決了人造板制品中的游離酚和游離醛問(wèn)題。此雙組分的膠粘劑膠接強(qiáng)度(粘合強(qiáng)度)高，可以常溫固化，耐水性、耐熱性和耐老化性能優(yōu)異。發(fā)展木材綜合利用，制備適宜的膠粘劑，充分利用加工剩余物和低劣木材，由小材集成大材的發(fā)展?fàn)顩r是木材工業(yè)的必由之路，也是解決木材供需矛盾的有效措施。因此水性高分子一異氰酸酯膠粘劑在集成材領(lǐng)域的用量迅速增加，可與間苯二酚類膠粘劑(RF)相媲美，前景十分廣闊。目前人們生產(chǎn)使用的水性高分子一異氰酸酯膠粘劑的主劑為聚乙烯醇(PVA)水溶液，但因溶解度所限，聚乙烯醇在少量水中的溶解效果較差，會(huì)產(chǎn)生不溶的小顆粒，而使用大量的水會(huì)降低膠粘劑的有效成分；同時(shí)目前人們生產(chǎn)使用的水性高分子一異氰酸酯膠粘劑的交聯(lián)劑組分異氰酸酯與主劑中的羥基高分子的相容性較差，導(dǎo)致與水反應(yīng)的異氰酸酯量較大，削弱了異氰酸酯對(duì)于高分子上的羥基與木材表面羥基的反應(yīng)及交聯(lián)作用，也會(huì)因過(guò)多的異氰酸酯基與水反應(yīng)使膠層產(chǎn)生較多氣泡而使膠接強(qiáng)度下降，從而影響到對(duì)木材的總體粘結(jié)效果，而為了達(dá)到較高的粘結(jié)強(qiáng)度，需要加大交聯(lián)劑用量，從而增加了使用成本和價(jià)格。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種能夠提高聚乙烯醇在水中的溶解效果、提高異氰酸酯組分與羥基聚合物組分的相溶性、降低使用成本和價(jià)格、并且不含游離酚和游離醛的水性高分子一異氰酸酯膠粘劑、以及一種水性高分子一異氰酸酯膠粘劑的制備方法。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)的技術(shù)方案是一種水性高分子一異氰酸酯膠粘劑， 包括主劑和交聯(lián)劑，其中，所述主劑由以下質(zhì)量份的原料制成聚乙烯醇、水和乙醇的混合溶液45 60質(zhì)量份聚丙烯酸酯乳液30 45質(zhì)量份；所述交聯(lián)劑由多亞甲基多苯基多異氰酸酯和鄰苯二甲酸二辛酯按質(zhì)量比I :0. 5 I. 5 制成；所述主劑與交聯(lián)劑的質(zhì)量比為100 10 20，水可米用去尚子水。所述聚乙烯醇、水和乙醇的混合溶液的聚乙烯醇、水和乙醇的質(zhì)量比為聚乙烯醇 水乙醇為18 22 60 65 :15 19。所述聚乙烯醇、水和乙醇的混合溶液的聚乙烯醇、水和乙醇的質(zhì)量比為聚乙烯醇 水乙醇為 20 62. 8 17. 2。所述交聯(lián)劑由多亞甲基多苯基多異氰酸酯和鄰苯二甲酸二辛酯以質(zhì)量比I :1制成。所述主劑與所述交聯(lián)劑的質(zhì)量比為100 :15。一種水性高分子一異氰酸酯膠粘劑的制備方法，包括步驟(1)按質(zhì)量份，向45 60質(zhì)量份的聚乙烯醇、水和乙醇的混合溶液中加入30 45質(zhì)量份的聚丙烯酸酯乳液，攪拌混合均勻后制得主劑；(2)將多亞甲基多苯基多異氰酸酯和鄰苯二甲酸二辛酯以質(zhì)量比I:0. 5 I. 5混合， 室溫下充分?jǐn)嚢杈鶆颍频媒宦?lián)劑；所述主劑與交聯(lián)劑的質(zhì)量比為100 10 20,水可米用去尚子水。將聚乙烯醇、水和乙醇按質(zhì)量比聚乙烯醇冰乙醇為18 22 60 65 15 19 混合，室溫下充分?jǐn)嚢柚辆垡蚁┐纪耆芙猓频镁垡蚁┐肌⑺鸵掖嫉幕旌先芤骸Ｋ鼍垡蚁┐肌⑺鸵掖嫉幕旌先芤旱木垡蚁┐肌⑺鸵掖嫉馁|(zhì)量比為聚乙烯醇 水乙醇為 20 62. 8 17. 2。所述交聯(lián)劑由多亞甲基多苯基多異氰酸酯和鄰苯二甲酸二辛酯以質(zhì)量比I :1制成。所述主劑與交聯(lián)劑的質(zhì)量比為100 :15。本專利技術(shù)所用原料均為市售購(gòu)得。本專利技術(shù)主劑采用聚乙烯醇、水和乙醇的混合溶液與聚丙烯酸酯乳液，交聯(lián)劑采用多亞甲基多苯基多異氰酸酯和鄰苯二甲酸二辛酯，通過(guò)乙醇的助溶和與聚丙烯酸酯乳液混合，提高聚乙烯醇的溶解，提高了異氰酸酯與羥基聚合物相溶性、避免了異氰酸酯與水的大量反應(yīng)，保證了膠粘劑的有效成分和膠接強(qiáng)度、加強(qiáng)了異氰酸酯對(duì)于高分子上的羥基與木材表面羥基的反應(yīng)及交聯(lián)作用，保證了木材的總體粘結(jié)效果和較高的粘結(jié)強(qiáng)度，減小了膠粘劑用量，降低使用成本和價(jià)格。且制成本水性高分子一異氰酸酯膠粘劑材料均屬于環(huán)保型材料，不屬于限制使用的有機(jī)污染物排放，能夠達(dá)到涂料、油墨、樹脂、膠粘劑行業(yè)新的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，可用于建筑用板、木制品、家具、膠合板、裝飾板、復(fù)合刨花板、層積木、木料、塑料、 無(wú)機(jī)材料的膠接。附圖說(shuō)明附圖僅旨在于對(duì)本專利技術(shù)做示意性說(shuō)明和解釋，并不限定本專利技術(shù)的范圍。附圖為主劑混合溶液一聚乙烯醇、水和乙醇的混合溶液含乙醇的本專利技術(shù)水性高分子一異氰酸酯膠粘劑與主劑混合溶液不含乙醇的水性高分子一異氰酸酯膠粘劑的膠合強(qiáng)度的對(duì)比示意圖，其中本專利技術(shù)的主劑混合溶液一聚乙烯醇、水和乙醇的混合溶液與聚丙烯酸酯乳液質(zhì)量配比采用45:45,50:45,55:35和60:30，主劑與交聯(lián)劑的質(zhì)量比為100 :15。本專利技術(shù)的水性高分子一異氰酸酯膠粘劑主劑采用聚乙烯醇、水和乙醇的混合溶液與聚丙烯酸酯乳液，交聯(lián)劑采用多亞甲基多苯基多異氰酸酯和鄰苯二甲酸二辛酯，主劑與交聯(lián)劑的配比為100 15時(shí)，對(duì)木材(柞木)的膠合強(qiáng)度可達(dá)I. 71-2. 59MPa (按GB/T 14074. 10-1993 “木材膠粘劑及其樹脂檢驗(yàn)方法木材膠合強(qiáng)度測(cè)定法”測(cè)定)，遠(yuǎn)高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)值O. 8，也遠(yuǎn)高于主劑不采用乙醇助溶的水性高分子一異氰酸酯膠粘劑的膠合強(qiáng)度； 而適用期則為>40min (按GB/T 14074-2006 “木材膠粘劑及其樹脂檢驗(yàn)方法”測(cè)定)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本專利技術(shù)。在下面的詳細(xì)描述中，只通過(guò)說(shuō)明的方式描述了本專利技術(shù)的某些示范性實(shí)施例。毋庸置疑，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，在不偏離本專利技術(shù)的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對(duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行修正。因此， 描述在本質(zhì)上是說(shuō)明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。實(shí)施例一如附圖所示，一種水性高分子一異氰酸酯膠粘劑，包括主劑和交聯(lián)劑，其中，主劑由以下質(zhì)量份的原料制成聚乙烯醇、去離子水和乙醇的混合溶液 45質(zhì)量份聚丙烯酸酯乳液45質(zhì)量份；交聯(lián)劑由多亞甲基多苯基多異氰酸酯和鄰苯二甲酸二辛酯按質(zhì)量比I :1制成；主劑與交聯(lián)劑的質(zhì)量比為100 :15。聚乙烯醇、去離子水和乙醇的混合溶液的聚乙烯醇、去離子水和乙醇的質(zhì)量比為聚乙烯醇去離子水乙醇為20 62. 8 17. 2。該一種水性高分子一異氰酸酯膠粘劑的制備方法包括步驟(1)按質(zhì)量份，將聚乙烯醇、去離子水和乙醇按質(zhì)量比聚乙烯醇去離子水乙醇為20 62. 817.2混合，室溫下充分?jǐn)嚢柚辆垡蚁┐纪耆芙猓频镁垡蚁┐肌⑷ルx子水和乙醇的混合溶液，之后向45質(zhì)量份的聚乙烯醇、去離子水和乙醇的混合溶液中加入45質(zhì)量份的聚丙烯酸酯乳液，攪拌混合均勻后制得主劑；(2)將多亞甲基多苯基多異氰本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種水性高分子－異氰酸酯膠粘劑，其特征在于包括主劑和交聯(lián)劑，其中，所述主劑由以下質(zhì)量份的原料制成：聚乙烯醇、水和乙醇的混合溶液？？？？？？？？？？？？？？45～60質(zhì)量份聚丙烯酸酯乳液？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？30～45質(zhì)量份；所述交聯(lián)劑由多亞甲基多苯基多異氰酸酯和鄰苯二甲酸二辛酯按質(zhì)量比1：0.5～1.5制成；所述主劑與交聯(lián)劑的質(zhì)量比為100：10～20。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳蓁，張立亭，袁寶忠，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：青州市天源化工有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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