專利名稱：一種實木復(fù)合地板表板貼合用拼板膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實木復(fù)合地板表板貼合用拼板膠及其制備方法，屬于木工膠黏劑 技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著全球經(jīng)濟的一體化發(fā)展和市場新興工業(yè)的興起，木材加工對粘合劑有了新的 更高標(biāo)準(zhǔn)的要求，普通的“三醛膠”和聚醋酸乙烯乳膠已經(jīng)不能完全滿足粘接質(zhì)量要求，必 須開發(fā)新型合成樹脂膠粘劑，以提高木材應(yīng)用和粘接的效率和效果。19世紀(jì)70年代，日本開始對從餐柜里散發(fā)出的甲醛氣味加以重視，從此進行了低 甲醛和非甲醛系膠黏劑的開發(fā)，其中包括水性高分子-異氰酸酯膠黏劑，又稱水性乙烯基 聚氨酯膠黏劑即API (aqueous polymer-isocyanate adhesive)。之后隨API性能的不斷完 善，其主劑由單一的水性高分子聚乙烯醇水溶液逐漸擴展到了水基聚合物乳液，因此歐美 國家也將 API 禾爾為 EPI (emulsion polymer-isocyanate adhesive)。EPI膠黏劑廣泛應(yīng)用于小斷面建筑集成材、家具拼板、門窗料、膠合板、裝飾板的生 產(chǎn)。其中，集成板材用45%;家具拼板用30%;膠合板(包括無醛膠合板和實木復(fù)合地板的 芯板)用15% ；其他(薄木片、金屬箔、塑料片材與木質(zhì)板材的復(fù)合)用10%。在過去10 年中，建筑集成材與家具拼板方面的EPI用量一直保持穩(wěn)步增長。近幾年來，在中國木地板產(chǎn)業(yè)中，多層實木復(fù)合地板作為木地板家族的新成員，以 其天然的木材性能和合理的性價比等突出特點成為家庭裝修的首選，呈現(xiàn)出快速發(fā)展的趨 勢，給地板行業(yè)的發(fā)展帶來了廣闊的前景。隨著實木復(fù)合地板的快速發(fā)展，EPI膠黏劑在這 方面的消費量也呈不斷增長的趨勢。實現(xiàn)小材拼大板的目的，就要求粘接強度和耐久耐候等性能優(yōu)于木材本身，不因 木材的品質(zhì)和含水率影響成品板材的內(nèi)在質(zhì)量。通過復(fù)合層壓膠接和短小窄徑小材的拼 接、指接粘合，生產(chǎn)出可替代大徑級優(yōu)質(zhì)木材的加工制品，生產(chǎn)木質(zhì)基復(fù)合材和膠接木板 材。這類產(chǎn)品因含有乙烯基乳液膠粘劑和活性異氰酸酯交聯(lián)劑而統(tǒng)稱為水性乙烯基 聚氨酯木材膠粘劑，通常的使用方法為具有活潑-OH基團的乙烯基乳液混合物與一定比例 的異氰酸酯交聯(lián)劑混合后在一定的時間內(nèi)使用該混合物，通過-OH與-NCO的作用，迅速形 成網(wǎng)狀交聯(lián)產(chǎn)物，徹底改變了乙烯基乳液的水分散性能，變成體狀的高分子結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生巨大 的粘接強度和耐水耐溶劑性，達到類似于環(huán)氧樹脂的粘接效果。其粘接強度遠超過木材本 身的強度，具有結(jié)構(gòu)膠的粘接強度等級。然而，現(xiàn)有技術(shù)中的這些拼板膠仍然存在初期固化強度差，耐水性能差的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種實木復(fù)合地板表板貼合用拼板膠，從而解決現(xiàn)有技術(shù) 膠粘劑的耐水性差和初期強度差的缺陷。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種拼板膠，包括95-110重量份的主劑和12 15重量份的固化劑，其中，所述主 劑由以下重量份的原料組成聚乙烯醇2 8份；
丙烯酸1 3份；
丙烯酸丁酯10 -20 份；
丙烯酸羥乙酯5 10份；
醋酸乙烯10丨 20份；
硅烷偶聯(lián)劑0.2 2份；
乳化劑0.5 1. 5份;
過硫酸銨0.05 0. 2份
去離子水30丨 50份；
無機填料5 20份。其中，所述固化劑是多異氰酸酯。所述多異氰酸酯是MDI、TDI和HDI中的一種或多種的混合物。所述聚乙烯醇聚合度為1700 M00，優(yōu)選1700，醇解度為87 89，優(yōu)選88。所述乳化劑為改性烷基酚聚氧乙烯醚或山梨醇聚氧乙烯醚，優(yōu)選為改性烷基酚聚
氧乙烯醚。具體來說，所述改性烷基酚聚氧乙烯醚為RS-610、RS-710或MS-I等。所述硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或甲基丙烯酰氧基
三甲氧基硅烷。所述無機填料為高嶺土、滑石粉、硅灰石、硅藻土、膨潤土、重鈣和輕鈣中的一種或 多種的混合物。本發(fā)明還提供了一種所述拼板膠的制備方法，包括以下步驟1)將主劑中除無機填料外的各原料混合，加熱所得混合物進行乳液聚合反應(yīng)，然 后加入無機填料得到主膠乳液，再用80 100目濾網(wǎng)過濾，得到主劑；2)臨使用前，將步驟1)中得到的主劑與固化劑按所述配比混合均勻。更具體來說，本發(fā)明所述拼板膠制備方法的一個優(yōu)選實施方案是1)先將丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸羥乙酯、醋酸乙烯、硅烷以及過硫酸銨按所述 比例溶于水，混合均勻，得到乳化混合單體。將聚乙烯醇溶于水，加入乳化劑，然后加熱所得混合物，再將上述乳化混合單體加 入其中混合均勻，進行乳液聚合反應(yīng)得到主膠乳液，再加入無機填料，并用80 100目濾網(wǎng) 過濾，得到主劑；2)臨使用前，將步驟1)中得到的主劑與固化劑按所述配比混合均勻。其中，所述乳液聚合反應(yīng)是在設(shè)有換熱器的不銹鋼夾套反應(yīng)釜中進行；所述乳液 聚合反應(yīng)的溫度為70 85°C，時間為2-5小時。需要說明的是，本發(fā)明拼板膠投入工業(yè)化生產(chǎn)時，必須將主劑和固化劑分開包裝 一并出售，客戶在臨使用時，再將二者混合，需在40分鐘內(nèi)使用完畢。本發(fā)明的拼板膠可很好地用于實木地板表板貼合、實木拼接和實木家具的制造。
本發(fā)明通過優(yōu)化原料、乳化體系和單體配比，在聚合體系中加入硅烷偶聯(lián)劑，大 大提高了拼板膠的初期強度和耐水性，本發(fā)明的拼板膠能在常溫冷壓下快速固化，應(yīng)用 方法簡單，且本發(fā)明拼板膠中無有毒溶劑，經(jīng)國家建筑材料測試中心檢測，游離甲醛和 總揮發(fā)性有機化合物(TVOC)含量達標(biāo)，符合國家規(guī)定的指標(biāo)，其壓縮剪切強度符合日本 JISK6806-1985和歐洲D(zhuǎn)IN EN204D4標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)指標(biāo)要求。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明，應(yīng)該理解的是，這些實施例僅用于例證 的目的，決不限制本發(fā)明的保護范圍。本發(fā)明的拼板膠主要是將主劑原料進行乳液聚合反應(yīng)再與固化劑混合制備得到。
其中，主劑為95-110重量份，固化劑為12-15重量份。
主劑由以下重量份的原料組成
聚乙烯醇 2 乂8份；
丙烯酸1 3份；
丙烯酸丁酯10 “20 份；
丙烯酸羥乙酯5 10份；
醋酸乙烯10 “20 份；
硅烷偶聯(lián)劑0. 2 ‘ 2份；
乳化劑0. 5 ‘ 1. 5份；
過硫酸銨0. 05 0. 2份；
去離子水30 “50 份；
無機填料5 20份。
本發(fā)明的固化劑為多異氰酸酯。
本發(fā)明的原理是主劑高分子主鏈上的羥基、羧基等活性基團和木材表面的酚羥
基和羥基等活性基團同時與固化劑多異氰酸酯的-NCO基團發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，形成三維網(wǎng)狀 結(jié)構(gòu)，耐水、耐熱優(yōu)良的膠粘層，從而產(chǎn)生強力的膠結(jié)，實現(xiàn)基材與粘接物的強力粘接。本發(fā)明化學(xué)反應(yīng)的機理為拼板膠的主劑為乙烯基合成樹脂膠黏劑，其分子結(jié)構(gòu)含有大量的羥基(-0H)；固 化劑分子結(jié)構(gòu)含有異氰酸酯基(-NC0)，當(dāng)主劑和固化劑混合后，固化劑含有的-NCO基即與 主劑含有的-OH基以及水開始反應(yīng)，-NCO基與-OH反應(yīng)使鏈增長，形成聚氨酯。反應(yīng)方程式為
權(quán)利要求
1.一種拼板膠，其特征在于，包括95-110重量份的主劑和12 15重量份的固化劑，其 中，所述主劑由以下重量份的原料組成聚乙烯醇2 8份；丙烯酸1 3份；丙烯酸丁酯10 20份；丙烯酸羥乙酯5 10份；醋酸乙烯10 20份；硅烷偶聯(lián)劑0. 2 2份；乳化劑0. 5 1. 5份；過硫酸銨0. 05 0. 2份；去離子水30 50份；無機填料5 20份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拼板膠，其特征在于，所述固化劑是多異氰酸酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拼板膠，其特征在于，所述多異氰酸酯是MDI、TDI和HDI中 的一種或多種的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拼板膠，其特征在于，所述聚乙烯醇聚合度為1700 M00， 優(yōu)選1700，醇解度為87 89，優(yōu)選88。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拼板膠，其特征在于，所述乳化劑為改性烷基酚聚氧乙烯醚 或山梨醇聚氧乙烯醚，優(yōu)選為改性烷基酚聚氧乙烯醚。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的拼板膠，其特征在于，所述改性烷基酚聚氧乙烯醚為RS-610、 RS-710 或 MS-1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拼板膠，其特征在于，所述硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三甲氧基硅 烷、乙烯基三乙氧基硅烷或甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷；所述無機填料為高嶺土、滑石粉、硅灰石、硅藻土、膨潤土、重鈣和輕鈣中的一種或多種 的混合物。
8.一種制備權(quán)利要求1-7所述的拼板膠的方法，其特征在于，包括以下步驟1)將主劑中除無機填料之外的各原料按所述比例混合，加熱所得混合物進行乳液聚合 反應(yīng)，然后加入無機填料得到主膠乳液，用80 100目濾網(wǎng)過濾得到主劑；2)臨使用前，將步驟1)的主劑與固化劑按所述配比混合均勻。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的拼板膠的制備方法，其特征在于，所述乳液聚合反應(yīng)是在設(shè) 有換熱器的不銹鋼夾套反應(yīng)釜中進行；所述乳液聚合反應(yīng)的溫度為70 85°C，時間為2-5 小時。
10.權(quán)利要求1-7中任一項所述的拼板膠的應(yīng)用，將其用于實木地板表板貼合、實木拼 接和實木家具制造。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種實木復(fù)合地板表板貼合用拼板膠。本發(fā)明的拼板膠包括主劑和固化劑，其中，主劑由以下原料組成聚乙烯醇、丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸羥乙酯、醋酸乙烯、硅烷偶聯(lián)劑、乳化劑、過硫酸銨、去離子水、無機填料。本發(fā)明的拼板膠具有粘結(jié)強度高、耐水性好、環(huán)保無溶劑、不含甲醛的優(yōu)點。
文檔編號C09J175/04GK102086367SQ20101029990
公開日2011年6月8日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者侯智杰, 汝靜, 雷得定 申請人:永港偉方(北京)科技股份有限公司