桐木乳白膠的製作方法

2023-08-07 05:30:11

專利名稱：桐木乳白膠的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種膠粘劑，尤其涉及一種用於粘結桐木用的乳白膠。
背景技術：
泡桐是我國重要的短周期速生定向工業用材林樹種之一，泡桐木材廣泛用於製造家具、建材、樂器等行業；目前在泡桐木材膠拼工藝中，均使用普通乳白膠膠接泡桐木材，此乳白膠配方一般一採用如表1原料及其下述工藝製成表1乳白膠配方
合成工藝把聚乙烯醇和水加入溶解釜，並升溫至80～95℃，溶解後得到的聚乙烯醇溶液。將其過濾後投入反應釜，再加入辛基苯酚聚氧乙烯醚、打底單體(佔總重量的1/7)和過硫酸銨水溶液(佔過硫酸銨水溶液總量的1/3)，開始升溫直到65℃左右，當回流視鏡出現液滴時，關閉蒸氣閥，溫度上升至75～78℃，此時若回流閥正常即開始滴入單體，同時每小時滴加一次過硫酸銨(佔總重的3％左右，也配成溶液加入)。這一階段的溫度偏高或偏低，可調整單體的滴加速度和引發劑的用量，但總量符合配方要求。在3～4小時內加完單體，觀察反應溫度，若偏高可分次補加引發劑(為配方不足部分)，待液溫升至90～95℃時，保溫一段時間，冷卻至50℃以下，加入碳酸氫鈉溶液，攪拌均勻後加入鄰苯二甲酸二丁，攪拌1h放料。
採用上述配方和製備工藝製得的乳白膠，其性能指標見表2表2
利用上述原料和配方所製成的乳白膠，其聚乙醇含量高，分子鏈上連有較多的羥基，溶易吸水，樹脂分子偏低，對泡桐滲透大，水份進入木材多；PH值低，木材會發生酸浸提，產生變色；由於泡桐木材含有水溶性的多酚類物質，在桐木拼膠中使用上述配方製成的乳白膠粘接泡桐木材後，如環境溫度達到35℃以上，溼度大於80％的高溫、高溼天氣，在膠拼縫處就會出現紅褐色變色，生產上俗稱「紅線」，膠拼過程中會發生化學變色、光致變色、酶變色和微生物變色；影響產品美觀，降低產品質量，形成次品或廢品。

發明內容
為了解決傳統工藝製成的乳白膠在粘接泡桐木板時溶易在膠拼縫處出現紅褐色變色的問題，本發明的目的是提供一種粘接效果好、化學性能穩定、所粘泡桐木材產品不產生變色、質量高的桐木用乳白膠。
本發明的技術方案是以下述方式實現的一種桐木乳白膠，它是採用下述原料配方、傳統工藝配製而成原料名稱用量(份重)乙酸乙烯酯 32～45水 40～49聚乙烯醇1～4
過硫酸銨0.08～0.16丙烯酸 0.8～3丙烯酸丁酯 0.8～2.8N-羥甲基聚丙烯醯胺 1～10辛基苯酚聚氧乙烯醚(OP-10) 0.09～0.15鈉鹽0.3～2十二烷基磺酸鈉 0.09～0.18鄰苯二甲酸二丁酯2～8為了增強乳白膠的遮蓋性能、減少木材發生光致變色反應，提高樹脂固含量，加速固化，減少樹脂對木材的過度滲透，以免發生變色，本發明還可以採用下述原料配製。
原料名稱 用量(份重)乙酸乙烯酯 32～45水 40～49聚乙烯醇 1～4過硫酸銨 0.08～0.16丙烯酸 0.8～3丙烯酸丁酯 0.8～2.8N-羥甲基聚丙烯醯胺 1～10辛基苯酚聚氧乙烯 0.09～0.15醚(OP-10)鈉鹽 0.3～2十二烷基磺酸鈉 0.09～0.18鄰苯二甲酸二丁酯 2～8活性澱粉 1～18二氧化鈦 2～8鈉鹽包括有機鈉鹽、無機鈉鹽。
無機鈉鹽包括氫氧化鈉、碳配氫鈉、碳酸鈉、氯化鈉。
有機鈉鹽包括磺酸鈉、醋酸鈉。
本乳白膠PH值為6.1～8.5本發明的發明點在於在乳白膠的製備中，大大降低了聚乙烯醇的用量，製成的乳白膠產品的PH維持在6.1～8.5。
本發明的積極效果是1在保證乳化效果的前提下，減少聚乙烯醇量，這樣可以減少樹脂中的羥基含量，進而減少膠在使用過程中從空氣中吸收水分，減少吸溼，從而避免泡桐木材水溶性物質的溶出而發生變色。
2原有配方使用的過硫酸銨用量相應高，引發點多，所以會相應降低分子量，使用時小分子量樹脂對木材滲透大，造成木材中可溶性物質溶出，產生變色。改進配方減少引發劑過硫酸銨用量，這樣可使合成樹脂過程中分子量相應提高，進而減少樹脂使用過程中對木材的過度滲透而誘發木材變色。
3用丙烯酸、丙烯酸丁酯及N-羥甲基聚丙烯醯胺改性，改性後樹脂交聯度大，交聯性好，分子量提高，這樣不但提高樹脂的初粘性，強度高，而且避免樹脂對木材的過度滲透，造成多酚類物質溶出而產生變色。
4使用二氧化鈦改進樹脂性能，這樣樹脂具有一定遮光性，減少木材發生光致變色反應。
5使用活性澱粉改進樹脂性能，對樹脂分子間進行填充，提高樹脂固含量，加速固化，減少樹脂對木材的過度滲透，以免發生變色。
6傳統配方的PH值都定在4～6，改進後的配方PH值定在6.1～8.5，這樣一方面避免施膠時發生酸抽提現象，使木材中有色物質溶出而發生變色；另一方面提高PH值，不利於微生物在木材膠接處繁殖，這樣膠縫處不會發生真菌降解木材現象，微生物侵襲的木材多發生紅褐色條斑變色。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步說明實施例一表3為製備100份的乳白膠所用原料的重量份數。
表3
上表配方的製備工藝為把聚乙烯醇和水、消泡劑、乳化劑(包括辛基苯酚聚氧乙烯醚及十二烷基磺酸鈉)加入溶解釜，並升溫至95℃，溶解後得到的聚乙烯醇溶液。將其過濾後投入反應釜，再加入乙酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酸丁酯，加入適量鈉鹽溶液，保溫半小時，加入前期過硫酸銨水溶液，開始升溫直到65℃左右，當回流視鏡出現液滴時，關閉蒸氣閥，溫度上升至75～78℃，此時若回流閥正常即開始滴入單體，加入N-羥甲基聚丙烯醯胺，同時每半小時滴加一次過硫酸銨。這一階段的溫度偏高或偏低，可調整單體時滴加速度和引發劑的用量，但總量符合配方要求。在3～7小時加完單體，觀察反應溫度，若偏高可分次補加引發劑，滴加剩餘的20％單體，進行熟化，待液溫升至95℃時，保溫半小時，冷卻至50℃以下，加入剩餘的30％鈉鹽溶液，調PH值至7～8.5，攪拌均勻後加入鄰苯二甲酸二丁，活性澱粉，二氧化鈦，攪拌1h放料。
實施例二表4為製備100份的乳白膠所用原料的重量份數表4
上述配方的製備工藝同實施例一。
實施例三 表5為製備100份的乳白膠所用原料的重量份數表5
本發明的乳白膠各項性能指標見表6表6
經本發明乳白膠粘接泡桐木材，達到相應國標GB11178-89後，在環境溫度達到35℃以上，溼度大於80％的高溫高溼天氣下，不會在膠接拼縫處出現紅褐色變色而影響產品質量。
權利要求
1.一種桐木乳白膠，它是採用下述原料配方、傳統工藝配製而成原料名稱 用量(份重)乙酸乙烯酯32～45水40～49聚乙烯醇 1～4過硫酸銨 0.08～0.16丙烯酸0.8～3丙烯酸丁酯0.8～2.8N-羥甲基聚丙烯醯胺1～10辛基苯酚聚氧乙烯醚0.09～0.15(OP-10)鈉鹽 0.3～2十二烷基磺酸鈉0.09～0.18鄰苯二甲酸二丁酯 2～8
2.根據權利要求1所述的桐木乳白膠，其特徵在於採用下述原料配方、傳統工藝配製而成原料名稱 用量(份重)乙酸乙烯酯32～45水40～49聚乙烯醇 1～4過硫酸銨 0.08～0.16丙烯酸0.8～3丙烯酸丁酯0.8～2.8N-羥甲基聚丙烯醯胺1～10辛基苯酚聚氧乙烯 0.09～0.15醚(OP-10)鈉鹽 0.3～2十二烷基磺酸鈉0.09～0.18鄰苯二甲酸二丁酯 2～8活性澱粉 1～18二氧化鈦 2～8
3.根據權利要求1或2所述的桐木乳白膠，其特徵在於鈉鹽包括有機鈉鹽、無機鈉鹽。
4.根據權利要求3所述的桐木乳白膠，其特徵在於無機鈉鹽包括氫氧化鈉、碳配氫鈉、碳酸鈉、氯化鈉。
5.根據權利要求4所述的桐木乳白膠，其特徵在於有機鈉鹽包括磺酸鈉、醋酸鈉。
6.根據權利要求4所述的桐木乳白膠，其特徵在於本乳白膠PH值為6.1～8.5。
全文摘要
本發明公開了一種桐木乳白膠，它是採用下述原料配方、傳統工藝配製而成原料名稱用量(份重)乙酸乙烯酯 32～45水 40～49聚乙烯醇1～4過硫酸銨0.08～0.16丙烯酸 0.8～3丙烯酸丁酯 0.8～2.8N－羥甲基聚丙烯醯胺 1～10辛基苯酚聚氧乙烯醚 0.09～0.15(OP－10)鈉鹽0.3～2十二烷基磺酸鈉 0.09～0.18鄰苯二甲酸二丁酯2～8利用本發明配方製備的乳白膠克服的桐木在拼過程中會發生化學變色、光致變色、酶變色和微生物變色的缺點；使產品美觀，產品質量提高，大大降低了桐木拼板的次品或廢品率。
文檔編號C09J129/00GK1515644SQ0312632
公開日2004年7月28日 申請日期2003年8月29日 優先權日2003年8月29日
發明者常德龍, 王群有, 陳玉和, 胡偉華 申請人:國家林業局泡桐研究開發中心