芦苇人造板用胶黏剂及其制备方法

本发明属于胶黏剂制造领域，具体涉及一种芦苇人造板用胶黏剂及其制备方法。

背景技术：

1、目前，固体废弃物的产生和管理、化石燃料的枯竭以及原油价格的高涨等全球性挑战日益严峻，共同激发了人们对可再生资源的新一轮兴趣。此外，由于人口的增加和新应用领域的出现，林业对木材的需求量很大，导致森林资源日益减少。因此，需要寻找替代资源来代替木材作为原材料，特别是，由于环境问题日益严峻，开发绿色复合材料非常重要。生物质是生产绿色复合材料的替代原材料之一，使用可再生生物质具有多种优势，既能减少环境挑战，又能对生态资源和社会经济方面产生积极的影响。由于芦苇茎秆中纤维素含量高，是天然造纸材料，芦苇造纸崛起成为支柱性产业，但也留下了环境污染治理难题。

2、芦苇富含木质纤维素，具备与木材同样的可加工属性，是制备人造板的优质原料。然而，由于芦苇茎皮表面存在着疏水性蜡质层与硅质层，导致目前广泛使用的水性氨基树脂胶黏剂难以胶合，严重制约了产品的发展。另外，受传统消费观念的影响，芦苇人造板目前市场占有率仍不足5％。因而，开发具有功能性绿色无醛芦苇人造板，满足在不同场景下的使用，将极大促进芦苇人造板的推广。目前，已有使用柠檬酸作为胶黏剂主体的相关报道，但是将柠檬酸胶黏剂用于人造板时仍然存在力学性能差、耐水性差等问题，比如，有研究指出，使用柠檬酸胶黏剂的高粱蔗渣基刨花板在粘合剂含量为20wt％、200℃下热压10分钟时性能最佳，然而其性能仅过相关标准及格线，对于通过提高人造板物理力学性能来扩大产品市场占有率仍任重道远。因此，如何获得一种新型人造板胶黏剂，以提高人造板的力学性能、耐水性，对于扩大人造板市场占有率具有非常重要的意义。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种产品性能稳定、胶接性能优异的芦苇人造板用胶黏剂及其制备方法。

2、为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。

3、一种芦苇人造板用胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：

4、s1、将柠檬酸溶于水中，加入糖类化合物和乙二醛混合，进行酯化反应，得到混合溶液；

5、s2、将步骤s1得到的混合溶液、柠檬酸和交联剂混合，进行反应，得到芦苇人造板用胶黏剂。

6、上述的制备方法，优选的，各原料的加入量按质量份计，步骤s1的柠檬酸60份～240份，糖类化合物40份～160份，乙二醛10份～50份，步骤s2的柠檬酸10份～20份，交联剂10份～30份。

7、上述的制备方法，优选的，步骤s1中，所述糖类化合物与柠檬酸的质量比为2～6∶2～6。

8、上述的制备方法，优选的，步骤s1中，所述糖类化合物为淀粉、葡萄糖、蔗糖、乳糖、壳聚糖和阿拉伯糖中的至少一种。

9、上述的制备方法，优选的，步骤s2中，所述交联剂为聚乙烯醇、十二烷基硫酸钠和单宁酸中的任意一种。

10、上述的制备方法，优选的，步骤s2中，所述聚乙烯醇的数均分子量为400～1700。

11、上述的制备方法，优选的，步骤s1中，所述酯化反应在搅拌条件下进行，所述酯化反应的时间为60min～90min，所述酯化反应过程中控制温度为45℃～65℃。

12、上述的制备方法，优选的，步骤s2中，所述反应在搅拌条件下进行，所述反应过程中控制温度为80℃～90℃，所述反应的时间为40min～90min。

13、作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种上述的制备方法制得的芦苇人造板用胶黏剂。

14、与现有技术相比，本发明的优点在于：

15、本发明提供了一种芦苇人造板用胶黏剂的制备方法，一方面，通过柠檬酸与糖类化合物的有效酯化反应显著提高了胶黏剂的粘结性与热固性能，另一方面，在交联剂的作用下胶黏剂分子量显著提升，实现对胶黏剂内部亲水基团的有效封闭，从而极大地提升了芦苇人造板的耐水性，且大大提高了长期使用的安全性、环保性，做到了分解产物无毒无害。本发明的制备方法，具有工艺简单、生产成本低等优点；其制得的芦苇人造板用胶黏剂，具有产品性能稳定、胶接性能优异等优点，其各项指标达到gb/t17657-2013与gb/t 11718-2009级别，将其用于芦苇人造板时可实现对芦苇碎料的有效胶合，从而显著提高芦苇人造板的机械力学性能，可广泛应用于芦苇刨花板、芦苇纤维板、芦苇定向刨花板等领域。

技术特征：

1.一种芦苇人造板用胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的芦苇人造板用胶黏剂的制备方法，其特征在于，各原料的加入量按质量份计，步骤s1的柠檬酸60份～240份，糖类化合物40份～160份，乙二醛10份～50份，步骤s2的柠檬酸10份～20份，交联剂10份～30份。

3.根据权利要求2所述的芦苇人造板用胶黏剂的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述糖类化合物与柠檬酸的质量比为2～6∶2～6。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的芦苇人造板用胶黏剂的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述糖类化合物为淀粉、葡萄糖、蔗糖、乳糖、壳聚糖和阿拉伯糖中的至少一种。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的芦苇人造板用胶黏剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述交联剂为聚乙烯醇、十二烷基硫酸钠和单宁酸中的任意一种。

6.根据权利要求5所述的芦苇人造板用胶黏剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述聚乙烯醇的数均分子量为400～1700。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的芦苇人造板用胶黏剂的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述酯化反应在搅拌条件下进行，所述酯化反应的时间为60min～90min，所述酯化反应过程中控制温度为45℃～65℃。

8.根据权利要求1～3中任一项所述的芦苇人造板用胶黏剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述反应在搅拌条件下进行，所述反应过程中控制温度为80℃～90℃，所述反应的时间为40min～90min。

9.一种如权利要求1～8中任一项所述的制备方法制得的芦苇人造板用胶黏剂。

技术总结本发明公开了一种芦苇人造板用胶黏剂及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：将柠檬酸溶于水中，加入糖类化合物和乙二醛混合进行酯化反应，得到混合溶液；将混合溶液、柠檬酸和交联剂混合进行反应，得到芦苇人造板用胶黏剂。本发明的的制备方法，通过柠檬酸与糖类化合物的有效酯化反应显著提高了胶黏剂的粘结性与热固性能，再在交联剂的作用下胶黏剂分子量显著提升，实现对胶黏剂内部亲水基团的有效封闭。本发明的芦苇人造板用胶黏剂，具有产品性能稳定、胶接性能优异等优点，将其用于芦苇人造板时可实现对芦苇碎料的有效胶合，从而显著提高芦苇人造板的机械力学性能和耐水性，可广泛应用于芦苇刨花板、芦苇纤维板、芦苇定向刨花板等领域。技术研发人员：吴义强,李锰,左迎峰,刘明,黄宇辉,李奎受保护的技术使用者：中南林业科技大学技术研发日：技术公布日：2024/7/9