[发明专利]一种高淀粉含量热固型人造板淀粉胶粘剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高淀粉含量热固型人造板淀粉胶粘剂及其制备方法，属于胶粘剂制备技术领域。本发明采用梯度升温的方式避免了由于高淀粉比例混合体系在升温过程中形成粘度过大的结块导致的反应不均匀等现象，显著提高了淀粉所占的比例。该工艺极大幅度的缩短了反应时间，减少了石油单体用量，简化了复杂的反应步骤，最重要的是将淀粉占总固含量的比例提高至85％以上，极大程度的降低了淀粉胶黏剂的成本，实现了无甲醛人造板胶黏剂的绿色制造。本发明的胶粘剂耐水性好、内聚力强，所制造的人造板各项性质超过Ⅱ类人造板的标准，适合大量生产并广泛用于热压型木材装饰、人造板、胶合板的粘结。

技术领域

本发明涉及一种高淀粉含量热固型人造板淀粉胶粘剂及其制备方法，属于胶粘剂制备技术领域。

背景技术

随着建筑、装修装潢的发展，我国消费市场对木制品需求量大大增加。但是我国人均占林面积少，因此以其他非木材植物为原料制备的人造板就成了解决木材紧缺的优良途径。目前，市面上的人造板大都采用热压工艺生产，使用具有热固特性的胶粘剂“三醛胶”—脲醛树脂(UF)、酚醛树脂(PF)和三聚氰胺甲醛树脂(MF)，但是上述胶粘剂耐水性性差、原料不可再生，且在生产和使用的过程中释放出大量的甲醛，导致环境污染并危害公众健康。因此，有必要开发一种环境友好的、耐水性能好的、粘接性能好的天然资源胶粘剂。

淀粉是自然界含量极其丰富的生物大分子，来源广泛，价格低廉，绿色环保可再生，同时具有良好的粘结性和成膜性能好，用淀粉来制作胶粘剂操作简单。因此，淀粉基木材基胶粘剂成为现今的一大发展趋势。目前，热压型人造板广泛应用，大大提高人造板的生产效率，已有的一些关于淀粉胶黏剂的发明其淀粉占总固含量的比例不足50％，极大程度的依赖了不可再生资源，成本较高、环保型较差。同时，目前用于粘接的胶粘剂也要求具备较好的热固特性。此外，市场对人造板的要求也越来越严格，对胶粘剂的耐水性也有了很高的要求。针对上述对胶粘剂的性能要求，本研究团队之前制备了热固型淀粉胶粘剂，其在储藏稳定性、干强度等方面都已达到了较理想的效果，但制备过程中发现，淀粉占固含量比值较高时会出现粘度过大反应不均匀而出现结块的问题。因此有必要解决体系粘度过大反应不均匀而出现结块的问题，从而进一步提升了淀粉占固含量，并在原有基础上减少了对于不可再生石油资源的依赖，提高反应稳定性，有助于推动该类胶粘剂的更广泛的应用。

发明内容

[技术问题]

在制备淀粉胶粘剂的过程中发现，淀粉占固含量比值较高(75％以上)时会出现粘度过大反应不均匀而出现结块的问题。本发明的目的是为了使得淀粉胶粘剂中的淀粉占比更高，同时还不会使得反应不均匀而出现结块的问题，并使制备工艺更加稳定。

[技术方案]

本发明对接枝单体添加量、交联单体添加量、预糊化温度和方式三个关键步骤的控制进行了大量的探究，使得本发明制备的淀粉胶粘剂中淀粉占固含量比值高达85％～90％。在本发明的制备方法中，采用梯度升温的方式以避免粘度过大反应不均匀形成结块，制备出得到耐水性符合Ⅱ类胶合板的人造板淀粉胶粘剂，相比之前的研究，并将淀粉占总固含量的比例提高至85％以上，降低了成本。

本发明的反应机理是：通过梯度升温酸解淀粉的方式得到就有较好流动性的淀粉乳，再通过添加的接枝单体形成线型聚合物以增加淀粉与交联单体的空间位阻，降低交联单体的均聚反应导致反应效率下降以及单体与淀粉暴聚的问题，初步接枝完毕再加入交联单体将线型聚合物进一步形成大分子聚合物，在热压工艺下会进一步交联形成大分子网状结构，大大提高淀粉胶粘剂的耐水性和结合强度。该方法有效避免了淀粉乳初始粘度过高和交联单体在淀粉的活性羟基上迅速共聚进而导致局部粘度过大造成凝胶的可能性。

本发明在关键控制点方面，针对如下控制点进行精准控制：