[发明专利]一种淀粉基水溶性竹材胶黏剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及竹材用胶黏剂领域，特别是一种淀粉基水溶性竹材胶黏剂及其制备方法。

背景技术

传统竹材复合地板中的多层板材之间黏合多采用三醛胶作为胶黏剂，这种胶黏剂有严重的甲醛危害，会污染周围环境、危害身体。现虽有无污染的淀粉胶替代三醛胶，这种胶黏剂为无醛胶黏剂对环境无污染，但是淀粉胶黏剂存在粘接强度较低、耐水性极差的缺点，因此无法用于竹材复合地板中的多层板材黏合，目前仅用于信封、纸张和标签的粘贴。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是解决现有竹材复合地板使用的三醛胶做胶黏剂带来的甲醛污染环境、危害身体的技术缺陷，提供一种淀粉基水溶性竹材胶黏剂及其制备方法，所述胶黏剂为无醛胶黏剂对环境无污染同时具有较高的粘结强度和良好的耐水性。

本发明解决技术问题采用的技术方案：一种淀粉基水溶性竹材胶黏剂，其特征是包括改性淀粉、水和水性环氧树脂分散体，所述的改性淀粉为带有羧基且能溶于水的改性淀粉，所述改性淀粉重均分子量小于1200，改性淀粉与水的质量比为1:2～2:3，水性环氧树脂分散体中的环氧基团与改性淀粉中的羧基基团的摩尔比为2:1～1:2。本发明利用水性环氧树脂作为交联单体，对上述带有羧基的改性淀粉进行交联，使其产生较强的胶合强度和耐水性。本发明所述的胶黏剂可应用于竹材粘接，是一种性能优异、不含甲醛的水溶性环保竹材胶黏剂。

所述淀粉基水溶性竹材胶黏剂的制备方法，其特征是先将改性淀粉溶于水，加热到50～70℃，往水溶液中滴加水性环氧树脂分散体进行搅拌混合。利用水性环氧树脂作为交联单体，将改性淀粉进行交联，从而使其产生较强的胶合强度和耐水性。

所述的改性淀粉制备方法如下：先在带有搅拌、温度计的三口瓶中加入淀粉、偏苯三酸酐、吡啶和无水二甲基亚砜（DMSO），将上述混合物在室温下搅拌24小时后，倒入乙酸乙酯中，沉淀、过滤、收集得白色糊状物，然后用乙酸乙酯进行反复洗涤，最后置于60℃的真空烘箱中干燥12小时，得到带有羧基的改性淀粉。通过将淀粉分子链上的羟基和有机酸酐反应，从而引入活性羧基官能团，使其可以和后续的环氧基团发生化学反应。

所述的改性淀粉溶水时的加热温度优选为50°～60℃。温度高溶解快但易发生不利的反应，综合考虑溶解速度和溶解过程中避免反应的发生，该加热温度为优选。

本发明利用水性环氧树脂作为交联单体，对带有羧基的改性淀粉进行交联，使其产生较强的胶合强度和耐水性，所述胶黏剂可应用于竹材粘接，是一种性能优异、不含甲醛的水溶性环保竹材胶黏剂。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明。

一种淀粉基水溶性竹材胶黏剂，其由改性淀粉、水和水性环氧树脂分散体组成，所述的改性淀粉为带有羧基且能溶于水的改性淀粉，所述改性淀粉重均分子量小于1200，改性淀粉与水的质量比为1:2～2:3，水性环氧树脂分散体中的环氧基团与改性淀粉中的羧基基团的摩尔比为2:1～1:2。

本发明所述的淀粉基水溶性竹材胶黏剂制备方法如下：首先制作带羟基的改性淀粉，所述改性淀粉由普通淀粉制作而成，先在带有搅拌、温度计的三口瓶中加入176克淀粉、350克偏苯三酸酐、100克吡啶和500毫升无水二甲基亚砜（DMSO），将上述混合物在室温下搅拌24小时后，倒入1000毫升乙酸乙酯中，沉淀、过滤、收集得白色糊状物，然后用适量乙酸乙酯进行反复洗涤，最后置于60℃的真空烘箱中干燥12小时，得到带有羧基的改性淀粉。通过将淀粉分子链上的羟基和有机酸酐反应，从而引入活性羧基官能团，使其可以和后续的环氧基团发生化学反应。

然后取上述改性淀粉40克溶于60毫升水中，加热至60℃，得到透明澄清的改性淀粉水溶液，并测得该水溶液中含有羧基0.15摩尔。在此水溶液中滴加水性环氧树脂分散体（HD-EP05市售产品，购自北京金汇利应用化工制品有限公司）200克，（加入量为：该混合体系中，环氧基团和羧基基团的摩尔比例控制在2:1——0.5：1之间）然后搅拌、混合均匀，得淀粉基水溶性无醛竹材胶黏剂300克。

使用中，将本发明方法制备得到的淀粉基水溶性竹材胶黏剂用刷涂方式用于粘结含水率为12%的竹材，施胶量为50g/m2（按胶黏剂中固态成分计算），热压压力为1.0MPa，热压温度130℃，热压时间2小时，养生48小时后测试，该产品的干态胶合强度为15MPa，65℃水煮3小时后, 测得湿态胶合强度为1.5MPa。