[发明专利]油茶果壳粉添加剂及其制备方法

说明书

油茶果壳粉添加剂及其制备方法，涉及一种胶黏剂的添加剂及其制备方法和应用。是要解决现有的醛类胶难于有效的胶合秸秆人造板，异氰酸酯胶黏剂存在粘板的问题。该添加剂包括改性油茶果壳粉和改性纳米蒙脱土。方法：一、改性油茶果壳粉的制备；二、改性纳米蒙脱土的制备；三、油茶果壳粉添加剂的制备。经过本方法得到的改性油茶果壳粉添加到胶黏剂中，粘结秸秆人造板，可提高胶合强度和耐水性。本发明用于秸秆人造板胶黏剂添加剂领域。

技术领域

本发明涉及一种胶黏剂的添加剂及其制备方法和应用。

背景技术

我国是一个农业大国，每年种植大量的粮食及经济作物，农作物秸秆资源数量巨大(包括麦秸、稻草、高粱杆、玉米杆、麻杆、棉花杆、烟草杆等)。每年农作物收获季节，大量的秸秆由于没有循环利用，在农田中被直接焚烧，既造成空气污染、破坏土壤结构、农田质量下降，同时也是极大的浪费。秸秆人造板产业的出现能够做到废物利用，有助于解决环境问题，而且能有效的解决木材资源不足的问题，具有重要的意义。

在秸秆人造板的生产过程中，需经过秸秆单元的碎化、干燥、分选、施胶、铺装、预压和后期养护及处理等工序，秸秆人造板的制备离不开胶黏剂的施加与固化。由于一些农作物秸秆(如麦秸和稻秸等)本身的结构组成，会影响胶黏剂与原料单元界面的吸附和氢键作用。经过研究发现，在稻、麦秸秆外层和内表层附有一定厚度的蜡状物质，并在其表层中含有较高量的二氧化硅，胶合时会形成非极性的表层结构。秸秆、麻秆和甘蔗渣等均含有髓结构物质，影响胶合，从而降低了强度，并影响板的耐水性；秸秆的纤维含量低于木材，而提取物含量远高于木材，因此材料的强度低于木材。

现有的醛类胶难于有效的胶合秸秆人造板，相比之下，异氰酸酯胶黏剂粘结秸秆人造板的性能较强。然而使用异氰酸酯胶黏剂又存在粘板的问题。

发明内容

本发明是要解决现有的醛类胶难于有效的胶合秸秆人造板，异氰酸酯胶黏剂存在粘板的问题，提供一种油茶果壳粉添加剂及其制备方法和应用。

本发明油茶果壳粉添加剂包括改性油茶果壳粉和改性纳米蒙脱土，所述改性纳米蒙脱土的质量为改性油茶果壳粉质量的0.5％～1％。

上述油茶果壳粉添加剂的制备方法，包括以下步骤：

一、改性油茶果壳粉的制备

①将油茶果壳粉碎后过40～60目筛，得到油茶果壳粉，将0.5～1.5mol/L的NaOH溶液和环氧氯丙烷加入油茶果壳粉中，然后于50～60℃下搅拌改性30～60min，接着将油茶果壳粉用去离子水洗涤至中性，于65～80℃下烘干3～5h，得到一次改性的油茶果壳粉；

其中油茶果壳粉的质量与NaOH溶液的体积比为1g：(10～25)mL，油茶果壳粉的质量与环氧氯丙烷的体积比为1g：(1～8)mL；

②向一次改性的油茶果壳粉中加入超支化聚酰胺固体和去离子水，然后于25～30℃下搅拌30～60min，接着将一次改性的油茶果壳粉用去离子水洗涤至中性，于65～80℃下烘干3～5h，得到二次改性的油茶果壳粉；

其中一次改性的油茶果壳粉与超支化聚酰胺固体的质量比为1：(10～15)，一次改性的油茶果壳粉的质量与去离子水的体积比为1：(20～40)；

③向二次改性的油茶果壳粉中加入硅烷偶联剂和N,N-二甲基甲酰胺，在55～65℃下冷凝回流0.5～2h，反应后过滤，使用乙醇溶液洗涤至中性，并于50～65℃下烘干3～5h，得到改性油茶果壳粉；

二、改性纳米蒙脱土的制备

将纳米蒙脱土加入到水中，在45～65℃下保温搅拌2～3h，然后加入改性剂，继续保温搅拌2～3h，冷却至室温，得混合物，之后对混合物进行离心分离，取沉淀进行洗涤，再进行烘干、研磨，得到改性纳米蒙脱土；

三、油茶果壳粉添加剂的制备