一种双网络增强增韧环保胶黏剂的制备方法

本发明涉及胶黏剂，尤其涉及一种双网络增强增韧环保胶黏剂的制备方法。

背景技术：

1、胶合板是一种由多个奇数木片按照纤维相互垂直的规律叠层，并采用胶黏剂进行黏结而成的板材。它具有较小的变形性、大幅面、施工便捷、不易翘曲和优良的横纹拉伸性能，因此在建筑、家具、包装、车厢、造船等工业领域得到广泛应用。在胶合板的生产流程中，胶黏剂的作用至关重要。选择适当的胶黏剂对胶合板的质量具有直接影响。目前，生产胶合板常用的胶粘剂主要包括脲醛树脂胶和酚醛树脂胶，均属于热固性树脂范畴。

2、脲醛树脂因其原料来源广泛、价格低廉、合成工艺简便、操作方便等优点，在人造板生产乃至整个木材工业中成为应用最为广泛的胶黏剂。然而，脲醛树脂在使用过程中会释放甲醛，对环境造成污染，威胁人体健康。

3、而回南天，是南方地区春季特有的天气现象。当冷空气过后，暖湿气流迅速反攻，导致空气中的湿度急剧上升，形成潮湿、闷热的气候。在此气候条件下，胶合板可能会受到一定影响：潮湿的环境可能削弱粘合剂的黏性，导致胶合板的层与层之间发生分离，从而降低其整体强度。

4、因此，有必要提供一种双网络增强增韧环保胶黏剂的制备方法，以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明克服了现有技术的不足，提供一种双网络增强增韧环保胶黏剂的制备方法。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种双网络增强增韧环保胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：

3、s1、将硅烷偶联剂添加到解聚木质素溶液中，随后加入甲醛和尿素进行化学反应，从而制得木质素改性脲醛树脂胶黏剂；

4、s2、向聚四氢呋喃溶液中加入强氧化剂，通过氧化反应制得改性聚四氢呋喃；

5、s3、将改性聚四氢呋喃、交联剂、引发剂和催化剂添加到木质素改性脲醛树脂胶黏剂溶液中，进行搅拌混合；

6、s4、在加热或光照的条件下进行反应，最终制得双网络增强增韧环保胶黏剂。

7、本发明一个较佳实施例中，在所述s1中，解聚木质素溶液的制备，包括以下步骤：

8、s11、将木质素磺酸盐溶于水中，混合均匀得到木质素溶液；

9、s12、向木质素溶液中加入过氧化物酶与丁香酸甲酯，对木质素进行解聚，得到解聚木质素溶液。

10、本发明一个较佳实施例中，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷和n-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

11、本发明一个较佳实施例中，所述聚四氢呋喃溶液由聚四氢呋喃溶解于丙酮、乙酸乙酯或二氯甲烷极性有机溶剂中的一种。

12、本发明一个较佳实施例中，所述强氧化剂为过氧化氢和高锰酸钾中的至少一种。

13、本发明一个较佳实施例中，所述聚四氢呋喃溶液与强氧化剂的质量比为10～20：1。

14、本发明一个较佳实施例中，在所述s2的氧化反应过程中，反应温度为30～60℃，反应时间为2～6h。

15、本发明一个较佳实施例中，在所述s3中，改性聚四氢呋喃与木质素改性脲醛树脂胶黏剂的质量比为1：1.5～2。

16、本发明一个较佳实施例中，在所述s3中，所述交联剂为n’-二烯丙基酒石酸二酰胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种；所述交联剂占所述木质素改性脲醛树脂胶黏剂溶液总质量的1％～2％；

17、所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、过氧化苯甲酰和irgacure2959中的至少一种；所述引发剂占所述木质素改性脲醛树脂胶黏剂溶液总质量的0.4％～1％；

18、所述催化剂为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠或硫代硫酸钠中的任意一种；所述催化剂占所述木质素改性脲醛树脂胶黏剂溶液总质量的0～0.5％。

19、本发明一个较佳实施例中，在所述s4中，

20、当采用加热条件时，所述反应如下进行：于60～80℃下反应0.5～6h；或

21、当采用光照条件时，所述反应如下进行：于紫外线照射下反应0.5～2h。

22、本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

23、(1)本发明提供了一种双网络增强增韧环保胶黏剂的制备方法，通过聚合木质素改性脲醛树脂和改性聚四氢呋喃两种结构，两种结构互相贯穿制备出了一种性能优异、环保的双网络增强增韧胶黏剂。该双网络增强增韧环保胶黏剂保留原脲醛树脂良好胶合性能的同时，结合木质素改性，解决了甲醛释放大和防水性能不足的问题，穿插于木质素改性脲醛树脂胶黏剂结构中的改性聚四氢呋喃，为胶黏剂提供了更高的耐湿性和强度。相对于现有技术中，本发明更加适应回南天等高湿气候，即使在潮湿环境下也能维持稳定的黏性，从而确保胶合板的整体强度。

24、(2)本发明采用解聚木质素并对其进行改性，成功实现了木质素及其灰分粒子与脲醛树脂的有效共聚，减少脲醛树脂合成过程中甲醛的用量，使得作为双网络增强增韧环保胶黏剂主体结构的木质素改性脲醛树脂胶黏剂更环保，具备更高的胶合性能和稳定性。

25、(3)本发明在木质素改性脲醛树脂胶黏剂中聚合改性聚四氢呋喃，木质素改性脲醛树脂提供了良好的粘接性能，而聚四氢呋喃是一种聚合物，具有良好的溶解性和柔韧性，在木质素改性脲醛树脂胶黏剂中引入聚四氢呋喃可以增加胶黏剂的柔韧性和韧性，柔韧性的提升有助于胶黏剂在吸收水分膨胀时保持结构的完整性，从而提高其耐湿性。

26、(4)本发明使用强氧化剂对聚四氢呋喃进行氧化改性，在聚四氢呋喃的端基上引入能与木质素或脲醛树脂反应的活性基团。具体而言，是将聚四氢呋喃的端基氧化为羟基，增加了聚四氢呋喃与木质素改性脲醛树脂的相互作用点，并提升了其与木质素改性脲醛树脂胶黏剂的相容性，本发明有效解决了因两种物质化学结构存在较大差异导致的相容性问题，使它们能够形成稳定的互穿网络结构，从而显著提升了产品的综合性能。

技术特征：

1.一种双网络增强增韧环保胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种双网络增强增韧环保胶黏剂的制备方法，其特征在于：在所述s1中，解聚木质素溶液的制备，包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的一种双网络增强增韧环保胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷和n-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种双网络增强增韧环保胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述聚四氢呋喃溶液由聚四氢呋喃溶解于丙酮、乙酸乙酯或二氯甲烷极性有机溶剂中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种双网络增强增韧环保胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述强氧化剂为过氧化氢和高锰酸钾中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种双网络增强增韧环保胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述聚四氢呋喃溶液与强氧化剂的质量比为10～20：1。

7.根据权利要求1所述的一种双网络增强增韧环保胶黏剂的制备方法，其特征在于：在所述s2的氧化反应过程中，反应温度为30～60℃，反应时间为2～6h。

8.根据权利要求1所述的一种双网络增强增韧环保胶黏剂的制备方法，其特征在于：在所述s3中，改性聚四氢呋喃与木质素改性脲醛树脂胶黏剂的质量比为1：1.5～2。

9.根据权利要求1所述的一种双网络增强增韧环保胶黏剂的制备方法，其特征在于：在所述s3中，所述交联剂为n’-二烯丙基酒石酸二酰胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种；所述交联剂占所述木质素改性脲醛树脂胶黏剂溶液总质量的1％～2％；

10.根据权利要求1所述的一种双网络增强增韧环保胶黏剂的制备方法，其特征在于：在所述s4中，

技术总结本发明公开了一种双网络增强增韧环保胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：将改性聚四氢呋喃、交联剂、引发剂和催化剂添加到木质素改性脲醛树脂胶黏剂溶液中，进行搅拌混合；在加热或光照的条件下进行反应，最终制得双网络增强增韧环保胶黏剂。本发明通过聚合木质素改性脲醛树脂和改性聚四氢呋喃两种结构，两种结构互相贯穿制备出了一种性能优异、环保的双网络增强增韧胶黏剂。该双网络增强增韧环保胶黏剂保留原脲醛树脂良好胶合性能的同时，结合木质素改性，解决了甲醛释放大和防水性能不足的问题，穿插于木质素改性脲醛树脂胶黏剂结构中的改性聚四氢呋喃，为胶黏剂提供了更高的耐湿性和强度。技术研发人员：彭万喜,葛省波,张仲凤,张明龙,马同华受保护的技术使用者：河南农业大学技术研发日：技术公布日：2024/5/29