專利名稱：一種室內裝飾裝修用植物無毒膠粘劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種膠粘劑，具體涉及一種室內裝飾裝修用植物無毒膠粘劑及其制備方法。
背景技術：
目前我國室內裝飾裝修使用的膠粘劑主要是聚醋酸乙烯酯乳液，用于室內裝飾裝修的人造板材主要由脲醛樹脂或酚醛樹脂膠粘劑粘接制成，但這些膠粘劑最嚴重的問題是在使用過程中會產生游離甲醛，對室內環境和人們身體健康帶來嚴重的影響。解決的方法主要有兩種一是降低甲醇用量或添加甲醛捕捉劑以降低游離甲醛的含量；另一種是不添加甲醛，另選其它樹脂或添加劑，生產不含甲醛的膠粘劑。近年來，以淀粉為主要原料的植物膠粘劑由于不含甲醛而廣泛受到消費者的青睞，該類膠粘劑具有來源廣泛、成本較低且無污染的優點，如公開號為CN1462786的中國發明專利公開了一種木材用天然無毒膠粘劑的制備方法，該膠粘劑由主料和改性增強劑組成，其中主料是以玉米或木薯淀粉為原料，加入足量水和各種相關助劑經乳化、氧化醚化、酯化和交聯等反應制成；增強劑水溶液中先后加入相關助劑，經耐水改性和抗凝改性、聚合成乳液，再加入穩定劑生成改性增強劑。所得膠粘劑無毒無刺激性異味，干燥速度快、膠接強度較高，耐水性能較好，可廣泛地用于建材、 房屋裝修和家庭裝飾等領域。但該發明的制備工藝較復雜，其中淀粉需經三級改性，增強劑也要經二級改性，生產成本也較高，一直未能推廣應用。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種膠粘強度高、耐水性能好，且環境友好的室內裝飾裝修用植物無毒膠粘劑；本發明還將提供這種膠粘劑的制備方法，該方法工藝簡單、 易操作。為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案一種室內裝飾裝修用植物無毒膠粘劑，它主要由下述重量份的原料制成變性淀粉膠50 75、聚乙烯醇2 6、乙二醇0. 2 0. 5、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液10 30、松香乳液2 5、碳酸鈣3 12、水10 30、乳化劑0. 2 0. 5 ；所述的變性淀粉膠是按重量百分比，取10% 40%的氧化木薯淀粉和60% 90%預糊化木薯淀粉混合后在攪拌下加入30°C 45°C水中，調節pH值至5 7，升溫至 50°C 75°C，保溫20 30分鐘，制得的固含量為15 25%的變性淀粉膠；所述的松香乳液是以體積濃度為95 100%的乙醇為溶劑，加入松香粉制成的飽和溶液。本發明所述膠粘劑還可包括0. 07 0. 3重量份的消泡劑，以抑制制備過程中產生過多的泡沫，所述消泡劑優選為正丁醇或磷酸三丁酯；為了進一步提高本發明的存貯時間， 所述膠粘劑還可包括0. 08 0.3重量份的防腐劑，所述防腐劑優選為異噻唑啉酮或苯甲酸鈉。
上述配方中醋酸乙烯-乙烯共聚乳液中乙烯的含量為14 18% (質量)。所述的氧化木薯淀粉和預糊化木薯淀粉均為市售產品，也可按常規方法自行制備；調節兩者與水的混合物的PH值時所用的試劑為鹽酸、檸檬酸或氫氧化鈉，當制得的上述混合物為堿性時，則用鹽酸或檸檬酸調節其PH值，當制得的上述混合物的PH值為低于5 的酸性時，則用氫氧化鈉調節其PH值。所述的乳化劑為食品類常用的乳化劑，優選為聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯(吐溫-80)。本發明所述的室內裝飾裝修用植物無毒膠粘劑的制備方法，其步驟如下1)配制變性淀粉膠按重量百分比，取10% 40%的氧化木薯淀粉和60% 90%預糊化木薯淀粉混合后在攪拌下加入30°C 45°C水中，調節pH值至5 7，升溫至 50°C 75°C，保溫20 30分鐘，制得的固含量為15 25%的變性淀粉膠；配制松香乳液以體積濃度為95 100%的乙醇為溶劑，加入松香粉制成飽和溶液，取出飽和溶液備用；2)取聚乙烯醇置于配比量的水中，升溫至90 95°C使聚乙烯醇完全溶解，冷卻至 45 75°C時加入到上述制得的變性淀粉膠中，然后加入乙二醇，保溫反應20 40分鐘，得到接枝淀粉膠；所述的加料和反應均在攪拌下進行；3)所得接枝淀粉膠冷卻至30 55°C，在攪拌下加入醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、松香乳液和乳化劑，保溫反應20 40分鐘，冷卻至常溫后加入碳酸鈣，攪拌均勻后過濾出料， 即得。上述方法中，所述的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液中乙烯的含量為14 18 % (質量)。調節pH值的試劑為鹽酸、檸檬酸或氫氧化鈉。
乳化劑為聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯。在上述制備方法步驟幻的溶解聚乙烯醇步驟中，可根據泡沫量的情況加入 0. 07 0. 3重量份的消泡劑；在步驟幻中加入碳酸鈣后還可加入0. 08 0. 3重量份的防腐劑以提高所得膠粘劑的存貯時間。所述的消泡劑為正丁醇或磷酸三丁酯；所述的防腐劑為異噻唑啉酮或苯甲酸鈉。與現有技術相比，本發明的優點在于1、淀粉的變性簡單，且采用氧化淀粉與預糊化淀粉復配，同時提高了變性淀粉膠的固含量和流動性；2、通過聚乙烯醇、乙二醇與變性淀粉膠接枝，形成了新的接枝異構體，改變了淀粉親水的性質，提高了膠液的耐貯性；在沒有加防腐劑的情況下，所得膠粘劑也可存放30 60天，在配方中加入防腐劑的情況下，所得膠粘劑在常溫下保質期可達12個月以上；3、通過與高分子聚合物醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的交聯、增塑和聚合，使淀粉膠中的親水基團得到明顯改善，形成了完整的多維網絡結構，大大提高了膠的內聚力，從而提高了膠粘強度和耐水性；4、本發明膠粘劑的制備工藝簡單，生產成本低；5、由本發明所述方法制得的膠粘劑，不含甲醛，膠粘強度可超過聚乙酸乙烯酯II 型標準，耐水性可提高1 2倍，63°C水煮20小時不開膠，比普通白乳膠提高2 3倍，而且施工方便，貯存穩定；6、本發明膠粘劑可廣泛應用于室內裝飾裝修中木工粘接，制作家具，墻面膩子，墻紙膠，加入水泥砂漿粘接瓷磚，天花板中木板與其他裝修材料的粘接。
具體實施例方式下面以實施例對本發明作進一步說明，但本發明并不局限于這些實施例。實施例1膠粘劑配方固含量為20%的變性淀粉膠60Kg、聚乙烯醇Ig、乙二醇O.Ig、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(乙烯含量為14-18%，w/V)30Kg、松香乳液Ig、碳酸鈣10Kg、水10Kg、吐溫-800. 2Kg。制備方法1)配制變性淀粉膠取IOKg的氧化木薯淀粉和90Kg預糊化木薯淀粉混合后在攪拌下加入40°C水中，使用檸檬酸調節pH值至5，升溫至55°C，保溫30min，制得的固含量為 20%的變性淀粉膠，取出60Kg備用；松香乳液的配制以體積濃度為100%的乙醇為溶劑，加入松香粉制成飽和溶液， 取出3Kg飽和溶液備用；2)取聚乙烯醇置于水中，升溫至90°C使聚乙烯醇完全溶解，冷卻至65°C時加入到上述取出備用的變性淀粉膠中，然后加入乙二醇，保溫反應40min，得到接枝淀粉膠；所述的加料和反應均在攪拌下進行；3)所得接枝淀粉膠冷卻至40°C，在攪拌下加入醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、松香乳液和乳化劑，保溫反應40min，冷卻至常溫后加入碳酸鈣、防腐劑，攪拌均勻后過濾出料，即
得廣品。所得產品外觀乳白色粘稠液體，pH值5. 6，粘度(30 士0. 5°C ) :2300mPa. s，不揮發物含量35%。實施例2膠粘劑配方固含量為25%的變性淀粉膠50Kg、聚乙烯醇6Kg、乙二醇0. Ig、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(乙烯含量為14-18%, w/w) MKg、松香乳液2Kg、碳酸 丐8Kg、水30Kg、吐溫-80 0. 4Kg、正丁醇 0. 3Kgo制備方法1)配制變性淀粉膠取30Kg的氧化木薯淀粉和70Kg預糊化木薯淀粉混合后在攪拌下加入35°C水中，使用鹽酸調節pH值至6，升溫至75°C，保溫20min，制得的固含量為 25%的變性淀粉膠，取出50Kg備用；松香乳液的配制以體積濃度為98%的乙醇為溶劑，加入松香粉制成飽和溶液， 取出2Kg飽和溶液備用；2)取聚乙烯醇置于水中，升溫至95°C使聚乙烯醇完全溶解(過程中加入正丁醇 0. Ig)，冷卻至45°C時加入到上述取出備用的變性淀粉膠中，然后加入乙二醇，保溫反應 30min，得到接枝淀粉膠；所述的加料和反應均在攪拌下進行；
3)所得接枝淀粉膠冷卻至45°C，在攪拌下加入醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、松香乳液和乳化劑，保溫反應30min，冷卻至常溫后加入碳酸鈣，攪拌均勻后過濾出料，即得產品。所得產品外觀乳白色粘稠液體，pH值6. 3，粘度(30 士0. 5°C ) :2300mPa. s，不揮發物含量35%。實施例3膠粘劑配方固含量為20%的變性淀粉膠7^(g、聚乙烯醇4Kg、乙二醇0. 4Kg、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(乙烯含量為14-18%，，w/w) 10Kg、松香乳液4Kg、碳酸鈣Ig、水20Kg、吐溫-80 0. 5Kg、苯甲酸鈉 0. 08Kg。制備方法1)配制變性淀粉膠取25Kg的氧化木薯淀粉和75Kg預糊化木薯淀粉混合后在攪拌下加入45°C水中，用鹽酸調節pH值至7，升溫至70°C，保溫25min，制得的固含量為20% 的變性淀粉膠，取出75Kg備用；松香乳液的配制以體積濃度為95%的乙醇為溶劑，加入松香粉制成飽和溶液， 取出4Kg飽和溶液備用；2)取聚乙烯醇置于水中，升溫至93°C使聚乙烯醇完全溶解，冷卻至75°C時加入到上述備用的變性淀粉膠中，然后加入乙二醇，保溫反應20min，得到接枝淀粉膠；所述的加料和反應均在攪拌下進行；3)所得接枝淀粉膠冷卻至40°C，在攪拌下加入醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、松香乳液和乳化劑，保溫反應20min，冷卻至常溫后加入碳酸鈣、苯甲酸鈉，攪拌均勻后過濾出料， 艮口得廣品。所得產品外觀乳白色粘稠液體，pH值7. 0，粘度(30 士0. 5°C ) :2500mPa. s，不揮發物含量33%。實施例4膠粘劑配方固含量為23%的變性淀粉膠70Kg、聚乙烯醇Ig、乙二醇0. ^(g、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(乙烯含量為14-18%，w/w)2^(g、松香乳液Ig、碳酸鈣Hg、水20Kg、吐溫-80 0. !3Kg、磷酸三丁酯0. lKg、異噻唑啉酮0. IKgo制備方法1)配制變性淀粉膠取20Kg的氧化木薯淀粉和SOKg預糊化木薯淀粉混合后在攪拌下加入40°C水中，調節pH值至7，升溫至60°C，保溫20min，制得的固含量為23%的變性淀粉膠，取出70Kg備用；松香乳液的配制以體積濃度為99%的乙醇為溶劑，加入松香粉制成飽和溶液， 取出2Kg飽和溶液備用；2)取聚乙烯醇置于水中，升溫至92°C使聚乙烯醇完全溶解(過程中加入磷酸三丁酯0. IKg)，冷卻至70°C時加入到上述取出備用的變性淀粉膠中，然后加入乙二醇，保溫反應20min，得到接枝淀粉膠；所述的加料和反應均在攪拌下進行；3)所得接枝淀粉膠冷卻至50°C，在攪拌下加入醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、松香乳液和乳化劑，保溫反應25min，冷卻至常溫后加入碳酸鈣、異噻唑啉酮，攪拌均勻后過濾出
6料，即得產品。所得產品外觀乳白色粘稠液體，pH值6. 6，粘度(30士0. 5°C ) 2IOOmPa. s，不揮發物含量38%。實施例5膠粘劑配方固含量為18%的變性淀粉膠6^(g、聚乙烯醇^(g、乙二醇0. Ig、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(乙烯含量為14-18%，w/V)20Kg、松香乳液^(g、碳酸鈣6Kg、水2^(g、吐溫-80 0. Ig、正丁醇0. ;3Kg、異噻唑啉酮0. 3Kgo制備方法1)配制變性淀粉膠取15Kg的氧化木薯淀粉和85Kg預糊化木薯淀粉混合后在攪拌下加入30°C水中，檸檬酸調節pH值至6，升溫至65°C，保溫20min，制得的固含量為18% 的變性淀粉膠，取出65Kg備用；松香乳液的配制以體積濃度為98%的乙醇為溶劑，加入松香粉制成飽和溶液， 取出5Kg飽和溶液備用；2)取聚乙烯醇置于水中，升溫至95°C使聚乙烯醇完全溶解(過程中加入正丁醇 0. Ig)，冷卻至55°C時加入到上述取出備用的變性淀粉膠中，然后加入乙二醇，保溫反應 25min，得到接枝淀粉膠；所述的加料和反應均在攪拌下進行；3)所得接枝淀粉膠冷卻至35°C，在攪拌下加入醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、松香乳液和乳化劑，保溫反應35min，冷卻至常溫后加入碳酸鈣，異噻唑啉酮，攪拌均勻后過濾出料，即得產品。所得產品外觀乳白色粘稠液體，pH6. 5，粘度(30 士0. 5°C ) 2000mPa. s，不揮發物含量36%。將上述實施例產品送質量檢驗部門按照HG/T2727-1995 “聚乙酸乙烯酯乳液木材膠粘劑”要求進行性能檢驗，檢驗結果如下表1所示；按照GB18583-2008 “室內裝飾裝修材料膠粘劑中有害物質限量”水基型膠粘劑聚乙酸乙烯酯類要求進行檢驗，結果如下表2所示表1
權利要求
1.一種室內裝飾裝修用植物無毒膠粘劑，其特征在于它主要由下述重量份的原料制成變性淀粉膠50 75、聚乙烯醇2 6、乙二醇0. 2 0. 5、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液 10 30、松香乳液2 5、碳酸鈣3 12、水10 30、乳化劑0. 2 0. 5 ；所述的變性淀粉膠是按重量百分比，取10% 40%的氧化木薯淀粉和60% 90%預糊化木薯淀粉混合后在攪拌下加入30°C 45°C水中，調節pH值至5 7，升溫至50°C 75°C，保溫20 30分鐘，制得的固含量為15 25%的變性淀粉膠；所述的松香乳液是以體積濃度為95 100%的乙醇為溶劑，加入松香粉制成的飽和溶液。
2.根據權利要求1所述的室內裝飾裝修用植物無毒膠粘劑，其特征在于還包括 0. 07 0. 3重量份的消泡劑和/或0. 08 0. 3重量份的防腐劑。
3.根據權利要求2所述的室內裝飾裝修用植物無毒膠粘劑，其特征在于所述消泡劑為正丁醇或磷酸三丁酯，防腐劑為異噻唑啉酮或苯甲酸鈉。
4.根據權利要求1、2或3所述的室內裝飾裝修用植物無毒膠粘劑，其特征在于醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的乙烯含量為14 18%。
5.根據權利要求1、2或3所述的室內裝飾裝修用植物無毒膠粘劑，其特征在于調節 PH值的試劑為鹽酸、檸檬酸或氫氧化鈉。
6.根據權利要求1、2或3所述的室內裝飾裝修用植物無毒膠粘劑，其特征在于乳化劑為聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯。
7.權利要求1所述的室內裝飾裝修用植物無毒膠粘劑的制備方法，其步驟如下1)配制變性淀粉膠按重量百分比，取10% 40%的氧化木薯淀粉和60% 90%預糊化木薯淀粉混合后在攪拌下加入30°C 45°C水中，調節pH值至5 7，升溫至50°C 75°C，保溫20 30分鐘，制得的固含量為15 25%的變性淀粉膠；配制松香乳液以體積濃度為95 100%的乙醇為溶劑，加入松香粉制成飽和溶液，取出飽和溶液備用；2)取聚乙烯醇置于水中，升溫至90 95°C使聚乙烯醇完全溶解，冷卻至45 75°C時加入到配方量的變性淀粉膠中，然后加入乙二醇，保溫反應20 40分鐘，得到接枝淀粉膠； 所述的加料和反應均在攪拌下進行；3)所得接枝淀粉膠冷卻至30 55°C，在攪拌下加入醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、松香乳液和乳化劑，保溫反應20 40分鐘，冷卻至常溫后加入碳酸I丐，攪拌均勻后過濾出料，即得。
8.根據權利要求7所述的室內裝飾裝修用植物無毒膠粘劑的制備方法，其特征在于 所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的乙烯含量為14 18%。
9.根據權利要求7所述的室內裝飾裝修用植物無毒膠粘劑的制備方法，其特征在于 調節PH值的試劑為鹽酸、檸檬酸或氫氧化鈉。
10.根據權利要求7所述的室內裝飾裝修用植物無毒膠粘劑的制備方法，其特征在于 乳化劑為聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯。
全文摘要
本發明公開了一種室內裝飾裝修用植物無毒膠粘劑，主要由下述重量份的原料制成變性淀粉膠50～75、聚乙烯醇2～6、乙二醇0.2～0.5、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液10～30、松香乳液2～5、碳酸鈣3～12、水10～30、乳化劑0.2～0.5。其制備方法是先制備變性淀粉膠和松香乳液，將聚乙烯醇溶于水中加入到變性淀粉膠中，加入乙二醇，反應20～40min，加入醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、松香乳液和乳化劑，反應20～40min，冷卻至常溫加入碳酸鈣，攪拌均勻后過濾出料，即得。本發明膠粘劑不含甲醛，膠粘強度高，耐水性好，63℃水煮20h不開膠，施工方便；且制備工藝簡單，生產成本低，可廣泛使用于室內裝飾裝修領域。
文檔編號C09J131/04GK102234492SQ201010152520
公開日2011年11月9日 申請日期2010年4月21日 優先權日2010年4月21日
發明者王錢生 申請人:王錢生