环保常压型木材组装胶粘剂的制作方法

环保常压型木材组装胶粘剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及环保常压型木材组装胶粘剂及其制备方法，属于胶粘剂技术领域。
【背景技术】
[0002] 木质家具一般是由若干零部件按照一定的接合方式组装而成的，现代木质家具常 用的组装方法有禅接合，钉接合，连接件接合和粘接接合等多种，粘接技术具有工艺，设备 简单，操作方便，成本低廉，适用范围广，密封防腐性能好，耐疲劳强度高等优点，在木材组 装领域的应用越来越广泛。此外，实木家具的制造过程中所设及到的禅卯接合，指接，薄木 模贴，拼板等工艺均离不开胶合技术，胶粘剂在实木家具的生产中占有十分重要的地位。
[0003] 随着人们环保意识的增强和国家环保法规的健全，木质家具胶粘剂中污染问题 越来越受到人们的重视。20世纪80年代，日本首先研发了水性高分子-异氯酸醋胶粘剂 (API),它W水溶性高分子，聚合物乳液，填料为主剂和多官能团的异氯酸醋化合物为交联 剂所构成。API的突出优点是可常溫固化，耐水性，耐热性和耐老化性能优异，同时价格合 理，广泛应用于集成板材用胶（占产量的45%)。
[0004] 上述产品虽然在集成材和板材中的应用具有较好的性能，但在家具的组装生产过 程中，由于组装部位多为木材纤维的非平行性胶合，有些甚至呈现垂直胶合，特别是一些异 形部件的组装，只能采取有角度的施压，某方向施压或无施压的施工条件进行粘接。较低的 压力作用不利于胶粘剂渗入木材表面的细胞腔，界面结合处的接触面积较小，可形成的"销 钉式"机械结合作用较少；较低的压力作用也不利于乳胶颗粒之间扩散和融合，在木材和木 材表面之间不易形成充分的形成连续的薄膜来实现粘接；此外也不利于胶层中因异氯酸醋 反应产生的C02气体的排除，造成胶膜中的气泡缺陷。运对于API胶粘剂提出了更高的性 能要求，即低压力下连接部位的结合强度能够达到更胜于组装部件本身的强度。

【发明内容】

[0005] 为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种成本较低，且具有在常溫常压 条件下使用，并表现良好的力学性能的环保常压型木材组装胶粘剂。
[0006] 该环保常压型木材组装胶粘剂，它包括A组分和B组分； 所述的B组分为交联剂； 所述的A组分中各原料及其质量份数为：聚乙締醇3-5份，聚乙酸乙締醋乳液20-40 份，乙酸乙締醋-乙締共聚乳液20-40份，抑缓冲剂0. 3-0. 5份，纳米粒子0. 1-0. 3份，分散 剂0. 05-0. 2份，消泡剂0. 1-0. 3份，防腐剂0. 1-0. 5份，润湿剂0. 1-0. 5份，流平剂0. 1-0. 5 份，水20-30份。
[0007] 所述的A组分，其制备方法包括如下步骤： 步骤1):按照质量份数配比，将3-5份聚乙締醇，纳米粒子0. 1-0. 3份，分散剂0. 05-0. 2 份，水20-30份依次加入反应蓋中，于80-95°C下揽拌分散至聚乙締醇完全溶解，纳米粒子 均匀分散后；降溫至40-60°C，得纳米分散聚乙締醇溶液。
[000引步骤2):向在揽拌中的纳米分散聚乙締醇溶液中，依次加入将乙酸乙締醋-乙締 共聚乳液20-40份，聚乙酸乙締醋乳液20-40份，抑缓冲剂0. 3-0. 5份，消泡剂0. 1-0. 3 份，润湿剂0. 1-0. 5份，流平剂0. 1-0. 5份，防腐剂0. 1-0. 5份，控制抑在6. 5-7. 5,粘度在 15000-30000mPa. S，制得 A 组分。
[0009] 使用时，将A组分和B组分混合使用，其质量配比为，A组分：B组分=100 :7~15。
[0010] 所述的交联剂为含异氯酸醋基团的小分子或聚合物。
[0011] 所述的含异氯酸醋基团的小分子或聚合物为：MDI (二苯基甲烧二异氯酸醋)，TDI (甲苯二异氯酸醋)，口4口1(多苯基多亚甲基多异氯酸醋)，歷01(4,4'-二环己基甲烧二异氯 酸醋）和皿I (已二异氯酸醋)。
[0012] 所述的聚乙締醇的聚合度为1700-2600,醇解度为87%-89%。
[0013] 所述的抑缓冲剂为碳酸钢，碳酸氨钢。
[0014] 所述的纳米粒子为Ti化（二氧化铁)，Si化（二氧化娃）；所述纳米粒子的粒径小于 20nm〇
[001引所述的乙酸乙締醋-乙締共聚乳液粒径小于10叫H。
[0016] 所述的分散剂为簇甲基纤维素钢，聚丙締酸钢和十二烷基苯横酸钢的一种或几种 混合物。
[0017] 所述的防腐剂为苯甲酸钢，山梨酸钟。
[0018] 所制的环保常压型木材组装胶粘剂，在常溫下1.5-3小时内用完，施胶量按 150-400g/m 2计，常溫常压，养护12-24小时后可进行补加工，养护72小时后可成品出厂使 用。
[0019] 采用HG/T 2727-2010标准剪切强度试验方法评价胶粘剂的粘接性能。试样材质 为含水率9%的枠木，施胶量为200g/m2,试样常溫常压养护48小时后，在万能力学试验机上 进行压缩剪切强度实验，实验结果均> lOMpa。
[0020] 本发明的有益效果： 1、与目前木材用胶粘剂相比，本发明设计的胶粘剂在常溫常压下即呈现出较强粘接效 果，粘接强度高。该胶粘剂便于木材家具的组装施工，尤其有利于异形部件的粘结组装。
[0021] 2、本发明使用主剂中含乙酸乙締醋-乙締共聚乳液成分，要求该成分的乳液粒径 <10 ，有利于木材表面的润湿，渗透，固化后形成微小的"销钉"结构，可形成机械结合， 从而保证常压条件下具有较高的粘接强度。
[0022] 3、本发明采用聚乙締醇溶解与纳米粒子分散同时进行的方法，使纳米粒子在聚乙 締醇水溶液中能达到很好的分散效果。纳米粒子所具备的表面效应和小尺寸效应，进一步 提高胶粘剂的界面粘接性能。
[0023] 4、本发明使用来源广泛，成本较低的水溶性聚合物及乳液作为主剂，有利于胶粘 剂的推广应用。制备的主剂VOC含量低，不含甲醒，所用成分均属于低毒，环境友好，有利于 清洁生产的化学品，是一种环保常压型木材组装胶粘剂。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。
[0025] 实施例1 环保常压型木材组装胶粘剂，它包括A组分和B组分，所述的B组分为交联剂；所述交 联剂为多异氯酸醋PAPI (多苯基多亚甲基多异氯酸醋)。
[002引所述的A组分中各原料及其质量份数为：聚乙締醇4份，聚乙酸乙締醋乳液30份， 乙酸乙締醋-乙締共聚乳液30份，抑缓冲剂0. 4份，纳米粒子0. 2份，分散剂(簇甲基纤 维素钢）0. 15份，消泡剂0. 15份，防腐剂0. 15份，润湿剂0. 2份，流平剂0. 3份，水22份； 所述聚乙締醇聚合度为2400,醇解度为88% ;所述聚乙酸乙締醋乳液和乙酸乙締醋-乙締共 聚乳液的固含量均为50%左右；所述乙酸乙締醋-乙締共聚乳液粒径<10 ;所述抑缓 冲剂为碳酸氨钢；所述纳米粒子为Si02,所述纳米粒子的粒径<20nm ;所述分散剂为簇甲基 纤维素钢；所述消泡剂为矿物油MZ型；所述防腐剂为苯甲酸钢；所述润湿剂为聚氧乙締酸 类X405型；流平剂为有机娃类BYK333型。
[0027] 所述的A组分，其制备方法包括如下步骤： 步骤一：按照质量份数配比，将聚乙締醇4份，Si化纳米粒子0. 2份，分散剂0. 15份和 水22份，依次加入反应蓋中，于95°C下揽拌分散至聚乙締醇完全溶解，纳米粒子均匀分散 后；降溫至40°C，得纳米分散聚乙締醇溶液。
[0028] 步骤二：在揽拌中的纳米分散聚乙締醇溶液中，依次加入将乙酸乙締醋-乙締共 聚乳液30份，聚乙酸乙締醋乳液30份，抑缓冲剂0. 4份，消泡剂0. 3份，润湿剂0. 2份，流 平剂0. 3份，防腐剂0. 15份，控制抑在7. 0左右，粘度在22500mPa. S左右，得主剂A组分。 [002引使用时，将A组分和B组分混合使用，其质量配比为，A组分：B组分=100 :10 ;现配 现用，于1分钟内揽拌均匀，即得所述环保常压型木材组装胶粘剂。
[0030] 采用HG/T 2727-2010标准剪切强度试验方法，检测该实施例胶粘剂的粘接性能。 试样材质为含水率9%的枠木，施胶量为200g/m2,试样常溫常压养护48小时后，在万能力学 试验机上进行十组同样样品压缩剪切强度实验，排除实验结果> 2. 5Mpa的数值，经计算平 均值为15. 27Mpa。
[00引]实施例2 环保常压型木材组装胶粘剂，它包括A组分和B组分，所述的B组分为交联剂；所述交 联剂为多异氯酸醋MDI (二苯基甲烧二异氯酸醋)。
[0032] 所述的A组分中各原料及其质量份数为：聚乙締醇5份，聚乙酸乙締醋乳液40份， 乙酸乙締醋-乙締共聚乳液20份，抑缓冲剂0. 3份，纳米粒子0. 3份，分散剂0. 2份，消泡 剂0. 1份，防腐剂0. 2份，润湿剂0. 1份，流平剂0. 2份，水25份。所述聚乙締醇聚合度为 1700,醇解度为88% ;所述聚乙酸乙締醋乳液和聚乙酸乙締醋-乙締乳液的固含量均为50% 左右；所述乙酸乙締醋-乙締共聚乳液粒径<10声；所述抑缓冲剂为碳酸钢；所述纳米粒 子为Ti化，所述纳米粒子的粒径<20nm ;所述分散剂为簇甲基纤维素钢和十二烷基苯横酸钢 按质量比1:1的混合物；所述消泡剂为硅烷类B313型；所述防腐剂为山梨酸钟；所述润湿 剂为硬脂酸钢；流平剂为