[发明专利]一种工业明胶-封闭型水性聚氨酯胶黏剂组合物及其施工方法

说明书

本发明涉及工业明胶交联封闭型水性聚氨酯木材胶黏剂的制备方法。将来自于制革固体废弃物的工业明胶溶解于去离子水中溶胀，加热至完全溶解，得到一定浓度的明胶水溶液。在上述溶液中加入一定量的封闭型水性聚氨酯乳液，常温搅拌均匀后，即可制得明胶‑封闭型水性聚氨酯木材胶黏剂。利用封闭型水性聚氨酯交联工业明胶作为木材胶黏剂，能够提高其耐水性和粘接强度。

技术领域

本发明涉及水性聚氨酯胶黏剂技术领域，具体涉及一种工业明胶-封闭型水性聚氨酯胶黏剂组合物及其施工方法。

背景技术

随着木材原料结构的变化，我国木质材料的供应已由实体木材转向胶接木材。现在的木制品大多是由人造板制作而成。据国家林业局统计，我国的人造板产量2016年达到3624万t，产量占世界人造板产量的60%以上。胶黏剂在人造板生产中起到粘结木材原料的作用，随着人造板生产量的增加，木材用胶黏剂的生产就显得尤为重要。

我国拥有丰富的生皮资源，是世界上的制革大国之一。制革工业是以原料的高投入和产品的低产出为特征的传统工业。据不完全统计，我国每年要产生140万吨的皮革边角废弃物，这些固体废弃物大部分是原皮修下的边角料、灰皮块等鞣制之前的不含铬胶原，以及蓝皮削匀、修边等产生的含铬胶原废弃物，可直接用来生产明胶、饲料等。基于此，利用废弃皮革屑中提取的工业明胶来合成新产品，不仅实现了废弃资源再利用，变废为宝；而且在一定程度上避免了“毒胶囊”和“皮革奶”事件的发生，兼具经济效益与环境效益，符合清洁生产和可持续发展的要求，对制革工业的可持续发展具有重要意义。

明胶作为一种来源广泛、价格低廉、相容性和可降解性优良的天然生物质高分子材料，分子链上含有丰富的氨基、羟基、羧基等官能团，且本身具有一定的粘性，在制备胶黏剂方面具有一定的优势。但明胶的耐热、耐水性和力学性能较差等缺陷限制了其广泛应用。所以必须对明胶进行改性，以满足人类社会生产生活的需要。这样不仅利用了废弃物资源，变废为宝，达到保护环境的目的；而且制得的胶黏剂除了具有一定的粘合作用外，还具有与甲醛反应的活性，即可除去其他胶黏剂释放出的游离甲醛，从而保护人类身体健康，顺应国际木材工业开发真正绿色环保、无毒的木基复合材料的趋势。

发明内容

本发明的目的在于实现皮革固体废弃物的资源化利用，实现其高值转化，同时提供一种应用性能良好、绿色无污染的工业明胶-封闭型水性聚氨酯胶黏剂，并将其用于木材的粘接。

本发明所采用的技术方案为：

本发明所述的工业明胶-封闭型水性聚氨酯胶黏剂的制备方法，其特征在于：

包括以下步骤：

步骤一：工业明胶水溶液的制备：

将工业明胶10~20g加入80~90g去离子水中，在常温下溶胀30min，于40℃下加热直至完全溶解，得到明胶水溶液。

步骤二：封闭型水性聚氨酯的制备：

（1）将二异氰酸酯化合物64~128mmol、聚醚多元醇20~50mmol和2~3d二月桂酸二丁基锡加入到装有温度计、搅拌器、玻璃瓶塞的三口烧瓶中，混合均匀，50℃反应20min，升温至60~70℃，反应1~2h，制得聚氨酯预聚体；

（2）含亲水基团的低聚物二元醇扩链剂2.4~12mmol，升温70~90℃，而后降温至30~50℃，加入43~152mmol封闭剂封闭聚氨酯预聚体；

（3）将上述所得体系温度保持在30~40℃，加入与含亲水基团的低聚物二元醇等摩尔量的三乙胺中和20~60min；

（4）随后加入2~6倍的去离子水在高速剪切作用力下搅拌30~60min，反应结束后即可得到封闭型水性聚氨酯。

步骤三：工业明胶-封闭型水性聚氨酯胶黏剂的制备：