一种双组份防腐抗菌胶粘剂的制备方法和应用与流程

本发明涉及胶粘剂，具体为一种双组份防腐抗菌胶粘剂的制备方法和应用。

背景技术：

1、重组竹、刨花板、三合板等木制品和竹制品具有绿色环保、成本低廉等优点；通常是将竹板、木板与胶粘剂经过粘结、胶合、压制等工艺制成相应板材，广泛应用在建筑材料、家具器材等方面。其中胶粘剂的性能对木、竹制品的使用性能有很大影响。传统的刨花板、重组竹等木竹制品存在强度较低，并且在潮湿环境下容易滋生细菌和霉菌。

2、环氧树脂胶粘剂的粘结性能好，防水性能高，在木器家具、电子电器等方面有重要的应用。但是环氧树脂胶粘剂存在韧性较差，力学强度不高等问题。并且环氧树脂胶粘剂不具有抗菌防霉性能，不利于在其重组竹、刨花板等木竹制品中的实际应用。中国专利cn110396175b公开了自乳化抗菌水性环氧树脂及在木竹材保护中的应用，以环氧树脂、二乙醇胺、聚醚胺、冰乙酸等作为原料，制备的水性环氧树脂具有粒径小，稳定性好、抗菌性能优良等性能；但是该专利没有改善环氧树脂的韧性和力学性能。

技术实现思路

1、本发明提供了一种力学性能好、具有抗菌防霉的双组份防腐抗菌胶粘剂。

2、技术方案：一种双组份防腐抗菌胶粘剂，由a组分和b组分组成。

3、a组分包括如下重量份数的组分：100份水性环氧树脂、2-15份端环氧超支化季铵盐、0.3-0.8份消泡剂、0.3-0.6份增稠助剂、1.2-2份成膜助剂。

4、b组分包括如下重量份数的组分：30-42份胺类固化剂。

5、其中，胺类固化剂包括4,4-二氨基二苯砜、4,4-二氨基二苯醚、4,4-二氨基二苯甲烷。

6、其中，双组份防腐抗菌胶粘剂的制备方法：

7、(1)向n,n-二甲基甲酰胺中加入端异氰酸酯超支化季铵盐，混匀后加入缩水甘油，反应后向溶液中加入甲醇，析出沉淀物，抽滤，乙醇洗涤，得到端环氧超支化季铵盐。

8、(2)向水性环氧树脂中加入端环氧超支化季铵盐、消泡剂、增稠助剂、成膜助剂，剪切分散，得到a组分；然后加入b组分胺类固化剂，混匀，得到双组份防腐抗菌胶粘剂。

9、其中，(1)中缩水甘油的质量是端异氰酸酯超支化季铵盐质量的30-45％。

10、其中，(1)中反应控制温度为65-80℃，时间为6-10h。

11、其中，端异氰酸酯超支化季铵盐的制备方法为：

12、步骤(1)、向乙腈中加入4-(氯甲基)苯甲基醇、五甲基二乙烯三胺，其中4-(氯甲基)苯甲基醇的摩尔用量五甲基二乙烯三胺摩尔量的320-380％；加热至70-80℃，反应36-48h，浓缩溶液，产物用乙醇重结晶，得到五甲基二乙烯三(苯甲醇基季铵盐)。

13、步骤(2)、向n,n-二甲基甲酰胺中加入六亚甲基二异氰酸酯、五甲基二乙烯三(苯甲醇基季铵盐)，其中六亚甲基二异氰酸酯的摩尔用量是五甲基二乙烯三(苯甲醇基季铵盐)摩尔量的300-380％；加热至60-70℃，反应3-5h，反应后向溶液中加入浓缩溶液，丙酮洗涤，得到端异氰酸酯超支化季铵盐。

14、其中，双组份防腐抗菌胶粘剂应用于在木、竹制品中。

15、技术效果：本发明利用新型单体五甲基二乙烯三(苯甲醇基季铵盐)与六亚甲基二异氰酸酯进行聚合反应，并调节两者的反应比例，得到端异氰酸酯超支化季铵盐，进一步端异氰酸酯基团再与缩水甘油反应，得到新型的端环氧超支化季铵盐。

16、本发明利用端环氧超支化季铵盐对环氧树脂进行增韧改性，其含有三维支化网络结构，并且端基含有环氧基团，在4,4-二氨基二苯甲烷等胺类固化剂的作用下，可以与环氧树脂发生固化交联反应，从而将超支化季铵盐接枝到环氧树脂分子链中，在环氧树脂基体中形成三维化学交联网络，在受到外力作用时，应力可以通过化学交联网络进行传递和释放，从而提高了环氧树脂的冲击强度、剪切强度和拉伸强度。

17、本发明利用端环氧超支化季铵盐对环氧树脂进行改性，其主链中含有大量的季铵盐基团，可以与细菌、霉菌的细胞膜发生作用，改变细胞膜的通透性，并且可以使蛋白质和酶发生变性和失活，从而抑制细菌、霉菌的生长繁殖，显著提高了胶粘剂的抗菌和防霉性能。拓展了胶粘剂在木制品、竹制品等方面的实际应用。

技术特征：

1.一种双组份防腐抗菌胶粘剂，其特征在于，所述双组份防腐抗菌胶粘剂由a组分和b组分组成；

2.根据权利要求1所述的双组份防腐抗菌胶粘剂，其特征在于，所述胺类固化剂包括4,4-二氨基二苯砜、4,4-二氨基二苯醚、4,4-二氨基二苯甲烷。

3.一种如权利要求1或2所述的双组份防腐抗菌胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：

4.根据权利要求3所述的双组份防腐抗菌胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述(1)中缩水甘油的质量是端异氰酸酯超支化季铵盐质量的30-45％。

5.根据权利要求3所述的双组份防腐抗菌胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述(1)中反应控制温度为65-80℃，时间为6-10h。

6.根据权利要求3所述的双组份防腐抗菌胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述(1)中端异氰酸酯超支化季铵盐的制备方法为：

7.根据权利要求6所述的双组份防腐抗菌胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中4-(氯甲基)苯甲基醇的摩尔用量五甲基二乙烯三胺摩尔量的320-380％。

8.根据权利要求6所述的双组份防腐抗菌胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中六亚甲基二异氰酸酯的摩尔用量是五甲基二乙烯三(苯甲醇基季铵盐)摩尔量的300-380％。

9.一种如权利要求3所述的制备方法得到的双组份防腐抗菌胶粘剂在木、竹制品中的应用。

技术总结本发明涉及胶粘剂技术领域，且公开了一种双组份防腐抗菌胶粘剂的制备方法和应用，技术效果：本发明利用新型单体五甲基二乙烯三(苯甲醇基季铵盐)与六亚甲基二异氰酸酯进行聚合反应，再与缩水甘油反应，得到新型的端环氧超支化季铵盐。其含有三维支化网络结构，并且端基含有环氧基团，在4,4‑二氨基二苯甲烷等胺类固化剂的作用下，可以与环氧树脂发生固化交联反应，从而将超支化季铵盐接枝到环氧树脂分子链中，在环氧树脂基体中形成三维化学交联网络，有利于提高了环氧树脂的冲击强度、剪切强度、拉伸强度、抗菌和防霉性能。拓展了胶粘剂在木制品、竹制品等方面的实际应用。技术研发人员：谢明义,郭英受保护的技术使用者：烟台阳光新材料技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18