[发明专利]一种生物油-苯酚-淀粉胶粘剂的制备方法

摘要

本发明涉及一种生物油-苯酚-淀粉胶粘剂的制备方法，属于木材加工领域中的人造板技术领域。本发明首先用生物油部分代替苯酚与氧化淀粉醋酸酯反应制备生物油-苯酚-淀粉树脂，然后再制备淀粉基交联剂，最后将淀粉交联剂与生物油-苯酚-淀粉树脂按照一定的比例配比，加入固化剂异氰酸酯，制得生物油-苯酚-淀粉胶粘剂。本发明方法制备的胶粘剂，具有无甲醛释放、耐水性好、可生物降解等优点，可用于家庭装修用板材领域。

主权项

一种生物油‑苯酚‑淀粉胶粘剂的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)双醛淀粉醋酸酯的制备：将淀粉与水配制成质量百分比浓度为35％～40％的淀粉乳液，在淀粉乳液中加入高碘酸钠溶液，加入的摩尔比为：淀粉∶高碘酸钠＝1∶1.1，用盐酸调淀粉乳液的pH值为1.2～1.5，升温至35℃～40℃，保温反应3小时，得到双醛淀粉溶液，对双醛淀粉溶液进行抽滤、洗涤，40℃下干燥2～3小时，制得双醛淀粉；将制得的双醛淀粉与水配制成质量百分比浓度为40％‑50％的双醛淀粉乳液，加入冰醋酸，加入的质量比为：双醛淀粉∶冰醋酸＝4∶1，混合搅拌2分钟，将冷醋酸酐在5分钟内逐步加入到淀粉乳液中，加入的摩尔比为：双醛淀粉∶冷醋酸酐＝1∶(1～1.2)，将甲磺酸用冰醋酸稀释，稀释时甲磺酸与冰醋酸的摩尔比为：甲磺酸∶冰醋酸＝1∶1，在10分钟内加入到双醛淀粉中，加入的质量比为：双醛淀粉∶甲磺酸＝(16～14)∶1，在不断搅拌下升温至50℃～55℃，保温反应1小时，抽滤、洗涤，50℃下干燥1～2小时，得到双醛淀粉醋酸酯；(2)生物油‑苯酚‑淀粉树脂的制备：将上述制备的双醛淀粉醋酸酯与水配制成质量百分比浓度为40％～45％的淀粉醋酸酯乳液，加入苯酚和生物油，加入的摩尔比为：淀粉醋酸酯乳液∶苯酚∶生物油＝20∶(0.9～1)∶4，用氢氧化钠调节溶液的pH值为10～11，30分钟内升温至85℃～90℃，保温反应1～1.5小时，再加入硅烷偶联剂，加入的比例为：硅烷偶联剂占双醛淀粉醋酸酯质量的2.5％～3％，保温反应20～30分钟，降温至70℃～80℃，加入硼砂，硼砂的加入量占双醛淀粉醋酸酯质量的1.5％～2％，保温反应15～20分钟，用盐酸调节pH值为7，降温出料，得到生物油‑苯酚‑淀粉树脂；(3)淀粉基交联剂的制备：(3‑1)复合淀粉乳液的制备：将淀粉与水配制成质量百分比浓度为35％的淀粉乳液，用盐酸调节溶液的pH值为1.2～2.1，加入占淀粉质量2％～2.25％的过硫酸钾，水浴升温至55℃，保温反应1小时，用氢氧化钠调节pH值为5～5.5，在1.5小时内加入占淀粉质量为60％‑65％的丙烯酰胺，保温反应1.5小时，再加入亚硫酸氢钠溶液，加入的摩尔比为：过硫酸钾∶亚硫酸氢钠＝1∶1，保温反应10分钟，得到复合淀粉乳液；(3‑2)聚乙烯醇和乙二酸水溶液的制备：边搅拌边将固态聚乙烯醇加入到水中，使聚乙烯醇的质量百分比浓度为12％，通过水浴升温至90℃，保温1小时，使聚乙烯醇完全溶解，加入占聚乙烯醇质量0.1％的十二烷基磺酸钠和占聚乙烯醇质量3％的羧甲基纤维素钠，再保温搅拌20～30分钟，得到质量百分比为12％的聚乙烯醇溶液；将颗粒状乙二酸加入到水中，使乙二酸溶液的质量百分比浓度为30％，边搅拌边升温至50℃，保温至乙二酸全部溶解，降至室温备用；(3‑3)淀粉基交联剂的制备：在50℃下，在30分钟内，向上述步骤(3‑1)中制备的复合淀粉乳液中，每隔5分钟，间隔加入步骤(3‑2)中制备的聚乙烯醇水溶液和乙二酸，加入的质量百分比为：复合淀粉乳液∶聚乙烯醇水溶液∶乙二酸＝(8.5～9)∶1.5∶1，每加入一次聚乙烯醇水溶液或乙二酸，用氢氧化钠调节pH值为7，得到淀粉基交联剂；(4)生物油‑苯酚‑淀粉胶粘剂的制备：将上述制备的淀粉基交联剂与生物油‑苯酚‑淀粉树脂混合，混合的质量配比为：淀粉基交联剂∶生物油‑苯酚‑淀粉树脂＝3∶2，在40℃～50℃搅拌20～30分钟，再加入占混合物质量百分比为10％的固化剂异氰酸酯，在室温下，搅拌，得到生物油‑苯酚‑淀粉胶粘剂。