一種可修復型木皮貼面膠粘劑及其合成方法
【專利摘要】本發明公開了一種可修復型木皮貼面膠粘劑及其合成方法，其主要成分包括自來水、聚乙烯醇、工業明膠、乳化劑、引發劑、甲基丙烯酸、N-羥乙基丙烯酰胺、醋酸乙烯酯、雙(N-乙撐脲基乙基)馬來酸酯、拜耳水性聚氨酯樹酯、增塑劑、緩沖劑、消泡劑和防腐劑。本發明在制備時首先利用聚乙烯醇和工業明膠為保護膠體，合成自交聯聚醋酸乙烯酯共聚改性乳液，然后在共聚乳液中加入一種熱活化型聚氨酯膠粘劑DISPERCOLLU54，最終制備出一種性能優良的木皮貼面膠粘劑，這種木皮貼面膠粘劑具有一定的可修復性。本發明制備的膠粘劑與傳統的脲醛樹脂木皮貼面膠粘劑比較，具有可修復性、使用方便、對環境和人體不會產生危害的優勢。
【專利說明】一種可修復型木皮貼面膠粘劑及其合成方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及膠粘劑制備技術，尤其涉及一種可修復型木皮貼面膠粘劑及其合成方 法。
【背景技術】
[0002] 隨著人們物質文化生活水平的不斷提高，對家具的要求越來越高，以往以密度板、 細木工板和普通木材等為原材料的家具在美觀性、實用性等方面已不能滿足人們的要求。 為此，市面上出現了一種木皮貼面技術，該技術是在密度板、細木工板和普通木材等基材表 面覆合上櫸木、花梨木、紅檀、胡桃木、柚木、水曲柳和櫻桃木等珍貴天然樹種的木皮。木皮 保持了珍貴樹種的天然紋理、色澤，通過天然木皮與密度板、細木工板和普通木材的覆合貼 面，提升了產品附加值，同時降低了對純實木家具消費的依賴。
[0003] 在此，為實現木皮與基材的粘合，需要用到專門的膠粘劑，木皮膠是一種主要用于 凸弧面的手工貼木皮，手工貼科技木皮，異形貼面，貼面修補等手工貼木皮的工藝。傳統的 木皮膠在貼好木皮后，由于基材或木皮凹凸不平、不潔凈、水份的揮發，會引起部分貼好的 木皮與基材間隆起，鼓泡等，這就要求所用木皮膠粘劑具有便于返工（可逆轉）可修復等優 點，便于對貼面進行修復。為此，開發一種單組份、使用方便、加工能耗低、修復方便、無甲醛 釋放可修復型的木皮貼面膠粘劑具有重要的經濟效益和社會效益。
【發明內容】
[0004] 本發明目的在于針對現有木皮膠存在返工（可逆轉）修復的不足，提供了一種可 修復型木皮貼面膠粘劑及其合成方法。本發明的可修復型木皮貼面膠粘劑以水為分散介 質，使用方便，對環境無污染，對被膠接材料無污染，常溫固化或熱壓均可、粘接強度高，合 成方法具有操作簡便，制備效率高的特點。
[0005] 為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：
[0006] -種可修復型木皮貼面膠粘劑，各成分及質量百分數如下：
[0007] 聚乙烯醇 2.0%-3.0% T業明膠 丨.0%-2.0% 消泡劑 F681 0.1%-0,15% 乳化劑 0.25-0.5% 緩沖劑 0J5%-0.2%
[0008] 引發劑 0.15%-0.2% 醋酸乙烯酸 30%-35% Φ坫丙烯酸 0.5%-0.8% N-羥乙坫丙烯顚:胺 0.5%-0.8% 雙(N-乙撐脈坫乙難)馬來酸_ 0.5%-0.8% 增類劑 0.5%-0.8% 防腐劑 0.2-0.3% DISPERCOLL U54 1.0%-1.5% 水 63.15%-53.95%〇
[0009]所述聚乙烯醇為長春化工 PVABP1788、PVABP0588、PVABP2488、PVA2099 和 PVA1799 中的一種或兩種以上按任意配比混合組成。
[0010] 所述乳化劑由磺基琥珀酸酯衍生物、丙烯酰胺基異丙基磺酸、烷基酚醚磺基琥珀 酸酯鈉鹽中的一種或兩種以上按任意配比混合組成。
[0011] 所述緩沖劑為碳酸氫鈉、醋酸鈉和磷酸二氫鈉中的一種或兩種以上按任意配比混 合組成。
[0012] 所述增塑劑為伊士曼TXIB、巴斯夫HexamollDINCH和朗盛Mesamoll中的一種或兩 種以上按任意配比混合組成。
[0013] 所述引發劑為過硫酸銨或過硫酸鉀。
[0014] 所述防腐劑為羅門哈斯LXE殺菌劑。
[0015] 可修復型木皮貼面膠粘劑的制備方法包括如下步驟：
[0016] a、將0. 15-0. 2重量份數的引發劑溶解于2. 85-3. 8重量份數水中，得到引發劑水 溶液；
[0017] b、將26. 85-31. 26重量份數的醋酸乙烯酯、0. 5-0. 8重量份數的甲基丙烯酸、 0. 5-0. 8重量份數的N-羥乙基丙烯酰胺和0. 5-0. 8重量份數的雙（N-乙撐脲基乙基）馬來 酸酯混合攪拌均勻，制成混合單體；
[0018] c、將2-3重量份的聚乙烯醇、1-2重量份的工業明膠投入60. 3-50. 15重量份的水 中，升溫至85°C?90°C并保溫溶解50?60分鐘，使聚乙烯醇、工業明膠充分溶解；
[0019] d、降溫至50°C?60°C加入0. 25-0. 5重量份的乳化劑、0. 15-0. 2重量份的緩沖劑 和0. 1-0. 15重量份的消泡劑F681攪拌均勻；
[0020] e、快速加入3. 15-3. 74重量份的醋酸乙烯酯，再加入0. 9-1. 2重量份的引發劑水 溶液，并乳化10?30分鐘后緩慢升溫至65°C?75°C ;
[0021] f、待冷凝器無回流、反應釜內無霧狀后升溫至76°C?80°C，滴加步驟b制備 28. 35-33. 66混合單體，同時滴加1. 8-2. 4重量份的引發劑水溶液，滴加時間2. 5?3小時；
[0022] g、單體加完繼續反應20?30分鐘后，升溫至88°C?93°C，同時加入0. 3-0. 4重 量份的引發劑水溶液，保溫反應30?60分鐘后降溫至40°C?60°C時加入0. 5-0. 8重量份 的增塑劑、〇. 2-0. 3重量份的防腐劑和1-1. 5重量份的拜耳水性聚氨酯樹脂DISPERC0LLU54 攪拌20?30分鐘分散混合均勻形成成品。
[0023] 進一步地，所述合成方法在機械攪拌條件下進行，轉速為180-230轉/分鐘。
[0024] 本發明的有益效果是：
[0025] 本發明具有如下優點：1、保護膠體中引入工業明膠，將果凍膠的思路引入白乳 膠中，明膠在低溫條件下凝固，一定的加熱條件下聚合物鏈運動加劇溶解，從而使膠粘 劑具有一定的修復功能；2、體系中引入功能單體雙（N-乙撐脲基乙基）馬來酸酯，提高 濕附著性能，加入甲基丙烯酸、N-羥乙基丙烯酰胺單體合成自交聯聚醋酸乙烯酯共聚乳 液，成膜過程中形成自交聯，增加了粘接強度；3、在共聚乳液中加入拜耳水性聚氨酯樹脂 DISPERC0LLU54,是一種熱活化型聚氨酯膠粘劑，從而解決木皮膠粘劑可修復性難題；4、解 決了傳統的以尿醛樹脂為膠粘劑進行木皮貼面而產生甲醛釋放的難題。
【具體實施方式】
[0026] 以下結合具體實施例對本發明實施例的制備方法進行詳細闡述。
[0027] 實施例一
[0028] 配方：總量=1000kg
[0029] BP 1788 15kg PVA2099 5kg 丁飛明膠 10kg 消泡劑F68i 1kg 丙烯It胺Al異丙坫磺酸 1.5kg 烷酚麵磺姑琥Α?酸Fll鈉 ft 1kg 碳_氫鈉 1.5kg 過硫敵銨 i.5kg 醋霞乙烯_ 300kg 甲基丙烯酸 5kg N-羥乙基丙烯酰胺 5kg 雙(N-乙撐脲基乙滿)馬來酸PI 5kg 伊士曼 TXIB 5kg
[0030] 羅門吩斯LXE殺薩劑 2kg DISPFRC OU. U54 10kg 7K 631.5kg
[0031] 生產工藝：
[0032] 1、將1. 5kg過硫酸銨溶解于28. 5kg水中，得到質量分數為5%的引發劑水溶液；
[0033] 2、將甲基丙烯酸5kg、N_羥乙基丙烯酰胺5kg、雙（N-乙撐脲基乙基）馬來酸酯5kg 和醋酸乙烯酯268. 5kg混合并攪拌均勻，制成混合單體共283. 5kg ;
[0034] 3、設備檢查正常后，投入自來水603kg，開動帶冷凝器的反應釜，加入聚乙烯醇 15kgPVABP1788、5kgPVA2099和工業明膠10kg，升溫至85°C并保溫溶解50分鐘，使聚乙烯醇 和工業明膠充分溶解；
[0035] 4、降溫至50°C加入丙烯酰胺基異丙基磺酸1. 5kg、烷基酚醚磺基琥珀酸酯鈉鹽 lkg、碳酸氫鈉1. 5kg和消泡劑F6811. 0kg攪拌均勻，快速加入醋酸乙烯酯31. 5kg和引發 劑水溶液9kg，乳化10分鐘后緩慢升溫至65°C，等冷凝器無回流、反應釜內無霧狀后升溫至 76°C，開始滴加步驟（2)制備的283. 5kg混合單體，同時滴加18kg引發劑水溶液，滴加時間 2. 5小時；單體加完后繼續反應20分鐘后升溫至88°C，同時加入3kg引發劑水溶液，保溫反 應30分鐘降溫至40°C ;
[0036] 5、降溫至40°C后加入5kg增塑劑TXIB、2kgLXE殺菌劑和10kg水性聚氨酯樹脂 DISPERC0LLU54攪拌20分鐘分散混合均勻，產品檢測后出料。
[0037] 實施例1獲得的產品技術指標，按照HG/T2727-2010標準檢測：
[0038] 外觀：乳白色粘稠液體
[0039] PH 值：4_5
[0040] 粘度：28000 ?32000CPS，Brookfieldsp. 4, 12rpm.，25? [0041 ]固含量：36. 2土 1%
[0042] 最低成膜溫度：5°C，玻璃化溫度：約20°C
[0043] 干態壓縮剪切強度：10. 2MPa
[0044] 游離甲醛：無
[0045] 實施例二
[0046] 配方：總量=1000kg
[0047] BP2488 12kg BP0588 5kg PVA1799 8kg 丁、丨k明膠 丨5kg
[0048] 消泡劑F681 1.3kg 磺坫琥鍆酸議衍牛.物 1.6kg 烷坫酚醚磺坫琥JT丨酸_鈉鹽 1.3kg 磷酸二氣鈉 1.8kg 過硫酸銨 1.8kg 醋酸乙烯ffi 330kg 甲基丙烯酸 6kg N-羥乙基丙烯剛:胺 6kg 雙(N-乙權撼祛乙接+)馬來酸_ 6kg 巴斯夫 Hexamoii DINCH 6kg 羅門哈斯LXE殺菌劑 2.5kg DISPERCOLL U54 13kg 水 582.7kg
[0049] 生產工藝：
[0050] 1、將1. 8kg過硫酸銨溶解于34. 2kg水中，得到5%引發劑水溶液；
[0051] 2、將甲基丙烯酸6kg、N-羥乙基丙烯酰胺6kg、雙（N-乙撐脲基乙基）馬來酸酯6kg 和醋酸乙烯酯294. 6kg混合并攪拌均勻，制成混合單體共312. 6kg ;
[0052] 3、設備檢查正常后，投入自來水548. 5kg，開動帶冷凝器的反應釜，加入聚乙烯醇 12kgBP2488、5kgBP0588、8kgPVA1799和工業明膠15kg，升溫至88°C并保溫溶解55分鐘，使 聚乙烯醇和工業明膠充分溶解；
[0053] 4、降溫至55°C加入磺基琥珀酸酯衍生物1.6kg、烷基酚醚磺基琥珀酸酯鈉鹽 1. 3kg、磷酸二氫鈉1. 8kg和1. 3kg消泡劑F681攪拌均勻，快速加入醋酸乙烯酯35. 4kg和 引發劑水溶液10. 8kg，乳化15分鐘后緩慢升溫至70°C，等冷凝器無回流、反應釜內無霧狀 后升溫至78°C，開始滴加步驟2制備的312. 6kg混合單體，同時滴加21. 6kg引發劑溶液，滴 加時間2. 8小時；單體加完后繼續反應30分鐘，升溫至90°C，同時加入3. 6kg引發劑溶液， 保溫反應40分鐘降溫至50°C ;
[0054] 5、降溫至50°C后加入增塑劑6kgHexamollDINCH、2. 5kgLXE殺菌劑和13kg水性聚 氨酯樹脂DISPERC0LLU54攪拌25分鐘分散混合均勻，產品檢測后出料。
[0055] 實施例2獲得的產品技術指標，按照HG/T2727-2010標準檢測：
[0056] 外觀：乳白色粘稠液體
[0057] PH 值：4_5
[0058] 粘度：36000 ?41000CPS，Brookfieldsp. 4, 12rpm.，25?
[0059] 固含量：41±1%
[0060] 最低成膜溫度：8 °C，玻璃化溫度：約22 °C
[0061] 干態壓縮剪切強度：10. 8MPa
[0062] 游離甲醛：無
[0063] 實施例三
[0064] 配方：總量=1000kg
[0065] BP0588 14kg BP2488 l0kg PVAI799 6kg X#.明膠 20kg 消泡劑F681 丨.5kg 丙?ft胺《計丙《硝酸 3.0kg 烷基基*ifflWSttft 2.0kg 黯酸銷 2.0kg 過硫酸鑛 2kg 醋酸乙烯_ 35()kg 丙烯酸 8kg N-耗乙坫丙烯酰鑛 8kg 雙(N-乙撐服.?乙場3來酸* 8kg &J盛 MesamoB 8kg 羅Π 哈IfLXE殺菌割 3kg DISPERCOLL U54 15kg 水 539.5kg
[0066] 生產工藝：
[0067] 1、將2kg過硫酸銨溶解于38kg水中，得到5%引發劑水溶液；
[0068] 2、將甲基丙烯酸8kg、N_羥乙基丙烯酰胺8kg、雙（N-乙撐脲基乙基）馬來酸酯8kg 和醋酸乙烯酯312. 6kg混合攪拌均勻，形成混合單體共336. 6kg ;
[0069] 3、設備檢查正常后，投入自來水501. 5kg，開動帶冷凝器的反應釜，加入聚乙烯醇 10kgBP2488、6kgPVA1799、14kgBP0588和工業明膠20kg，升溫至90°C并保溫溶解60分鐘，使 聚乙烯醇和工業明膠充分溶解；
[0070] 4、降溫至60°C加入丙烯酰胺基異丙基磺酸3kg、烷基酚醚磺基琥珀酸酯鈉鹽2kg、 醋酸鈉2. 0kg和1. 5kg消泡劑F681攪拌均勻，快速加入醋酸乙烯酯37. 4kg和引發劑水溶液 12kg，乳化30分鐘后緩慢升溫至75°C，等冷凝器無回流、反應釜內無霧狀后升溫至80°C，開 始滴加步驟2制備的336. 6kg混合單體，同時滴加過引發劑水溶液24kg，滴加時間3小時； 單體加完后繼續反應30分鐘，升溫至93°C，同時加入4kg引發劑水溶液，保溫反應60分鐘 降溫至60°C ;
[0071] 5、降溫至60°C后加入8kg增塑劑Mesamoll、3kgLXE殺菌劑和15kg水性聚氨酯樹 脂DISPERC0LLU54攪拌30分鐘分散混合均勻，產品檢測后出料。
[0072] 實施例3獲得的產品技術指標，按照HG/T2727-2010標準檢測：
[0073] 外觀：乳白色粘稠液體
[0074] PH 值：4_5
[0075] 粘度：32000 ?40000CPS, Brookfieldsp. 4, 12rpm.，25?
[0076] 固含量：46.0土 1%
[0077] 最低成膜溫度：KTC，玻璃化溫度：約24°C
[0078] 干態壓縮剪切強度：13MPa
[0079] 游離甲醛：無
[0080] 表1 一種可修復型木皮貼面膠粘劑對比
[0081]
【權利要求】
1. 一種可修復型木皮貼面膠粘劑，其特征在于，各成分及質量百分數如下： 聚乙烯醇 2. 0%-3. 0% 工業明膠 1. 0%-2· 0% 消泡劑 F681 0. 1%-0, 15% 乳化劑 0· 25-0. 5% 緩沖劑 0· 15%-0· 2% 引發劑 0·15%-0·2% 醋酸乙烯酯 30%-35% 甲基丙烯酸 0. 5%-0. 8% N-羥乙基丙烯酰胺 0. 5%-0. 8% 雙（N-乙撐脲基乙基）馬來酸酯 （λ 5%-0· 8% 增塑劑 0. 5%-0. 8% 防腐劑 0. 2-0. 3% 拜耳水性聚氨酯樹脂DISPERCOLL U54 1. 0%-1, 5% 水 63. 15%-53· 95%。
2. 如權利要求1所述的一種可修復型木皮貼面膠粘劑，其特征在于：所述乳化劑由磺 基琥珀酸酯衍生物、丙烯酰胺基異丙基磺酸、烷基酚醚磺基琥珀酸酯鈉鹽中的一種或兩種 以上按任意配比混合組成。
3. 如權利要求1所述的一種可修復型木皮貼面膠粘劑，其特征在于：所述緩沖劑為碳 酸氫鈉、醋酸鈉和磷酸二氫鈉中的一種或兩種以上按任意配比混合組成。
4. 如權利要求1所述的一種可修復型木皮貼面膠粘劑，其特征在于：所述引發劑為過 硫酸銨或過硫酸鉀。
5. 如權利要求1所述的可修復型木皮貼面膠粘劑的制備方法，其特征在于，該方法包 括如下步驟： a、 將0. 15-0. 2重量份數的引發劑溶解于2. 85-3. 8重量份數水中，得到引發劑水溶 液； b、 將26. 85-31. 26重量份數的醋酸乙烯酯、0. 5-0. 8重量份數的甲基丙烯酸、0. 5-0. 8 重量份數的N-羥乙基丙烯酰胺和0. 5-0. 8重量份數的雙（N-乙撐脲基乙基）馬來酸酯混 合攪拌均勻，制成混合單體； c、 將2-3重量份的聚乙烯醇、1-2重量份的工業明膠投入60. 3-50. 15重量份的水中，升 溫至85°C?90°C并保溫溶解50?60分鐘，使聚乙烯醇、工業明膠充分溶解； d、 降溫至50°C?60°C，加入0. 25-0. 5重量份的乳化劑、0. 15-0. 2重量份的緩沖劑和 0. 1-0. 15重量份的消泡劑F681，攪拌均勻； e、 快速加入3. 15-3. 74重量份的醋酸乙烯酯，再加入0. 9-1. 2重量份的引發劑水溶液， 并乳化10?30分鐘后緩慢升溫至65°C?75°C ; f、 待冷凝器無回流、反應釜內無霧狀后升溫至76 °C?80°C，滴加步驟b制備 28. 35-33. 66重量份的混合單體，同時滴加1. 8-2. 4重量份的引發劑水溶液，滴加時間 2. 5?3小時； g、 單體加完繼續反應20?30分鐘后，升溫至88 °C?93 °C，同時加入0. 3-0. 4重量 份的的步驟a制備的引發劑水溶液，保溫反應30?60分鐘后，降溫至40°C?60°C時加入 0. 5-0. 8重量份的增塑劑、0. 2-0. 3重量份的防腐劑和1-1. 5重量份的拜耳水性聚氨酯樹脂 DISPERCOLL U54,攪拌20?30分鐘混合均勻，形成成品。
6.如權利要求5所述一種可修復型木皮貼面膠粘劑，其特征在于：所述合成方法在機 械攪拌條件下進行，轉速為180-230轉/分鐘。
【文檔編號】C08F222/22GK104140773SQ201410372671
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年7月31日 優先權日:2014年7月31日
【發明者】劉維均, 羅平, 周閏陽, 陸斌, 徐建, 宋志強 申請人:臺州學院, 臺州市頂立膠粘劑有限公司