用于多层板的大豆胶及其制备方法与流程
本发明涉及乳液型胶黏剂制备技术领域,尤其涉及一种用于多层板大豆胶及其制备方法。
背景技术:
近年来,有学者将纳米粒子作为合成高分子材料的填料或者添加剂,从而实现对材料不同性质的增强。填料根据其特性大致分为两大类,惰性填料和增强填料。惰性填料添加到聚合物体系中能够增加聚合物体积并低制作成本,增强填料添加到聚合物体系中以改善其力学性能、阻燃性能、尺寸稳定性能等。也有学者应用纳米粒子对醛系合成树脂胶黏剂进行改性,从而使胶黏剂的胶合性能、木质复合材料的力学性能等得到有效改善,包括脲醛树脂胶黏剂、三聚氰胺-甲醛树脂胶黏剂以及酚醛树脂胶黏剂。
近年来,随着大豆蛋白胶黏剂应用的发展,有学者将纳米粒子应用到了大豆胶黏剂的增强改性之中,为生物质基胶黏剂的性能提升及发展提供了新方向。然而纳米粒子价格昂贵。
因此,需要提供一种新的用于多层板大豆胶及其制备方法来解决上述问题。
技术实现要素:
本发明提供一种具有更佳耐水性、机械性能更好的用于多层板大豆胶及其制备方法。
本发明提供一种用于多层板大豆胶的制备方法,包括如下步骤:
s1、热化学改性:将改性剂溶解在蒸馏水中,而后均匀喷洒至脱脂豆粉中,再利用机械搅拌机搅拌均匀,放入恒温鼓风烘箱中保持30min,冷却至室温后放于机械粉碎机中粉碎即得热化学改性脱脂豆粉;
s2、无机填料增量改性:通过机械搅拌将无机填料均匀分散于所述热化学改性脱脂豆粉胶黏剂中,获得无机填料增量改性的热化学处理脱脂豆粉胶黏剂。
优选的,在s1中所述改性剂为十二烷基硫酸钠,所述改性剂与所述蒸馏水的质量配比为1:13且所述改性剂的质量分数为所述脱脂豆粉质量分数的2%-3%。
优选的,在s1所述恒温鼓风烘箱的设定温度为130-150℃。
优选的,在s1所述机械粉碎机中粉碎并过120目筛即得热化学改性脱脂豆粉。
优选的,在s2所述无机填料为高岭土、wsp填料中的任意一种。
优选的,所述无机填料的质量分数为步骤s1中所述脱脂豆粉质量分数的10%-30%。
与相关技术相比,本发明提供的用于多层板的大豆胶以高岭土和wsp填料作为增量填料可以提高胶接耐水性;其中,wsp填料具有最低价格、最高的胶接耐水性改善和中等黏度,是热化学改性脱脂豆粉胶黏剂最适宜的无机增量填料。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图,其中:
图1为wsp填料增加量对热化学改性脱脂豆粉胶黏剂胶合性能的影响。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
本本发明提供一种用于多层板大豆胶的制备方法,包括如下步骤:
s1、热化学改性:将改性剂溶解在蒸馏水中,而后均匀喷洒至脱脂豆粉中,再利用机械搅拌机搅拌均匀,放入恒温鼓风烘箱中保持30min,冷却至室温后放于机械粉碎机中粉碎并过120目筛即得热化学改性脱脂豆粉。具体的,所述改性剂为十二烷基硫酸钠;所述改性剂与所述蒸馏水的质量配比为1:13且所述改性剂的质量分数为所述脱脂豆粉的2%-3%;所述恒温鼓风烘箱的设定温度为130-150℃;
s2、无机填料增量改性:通过机械搅拌将无机填料均匀分散于所述热化学改性脱脂豆粉胶黏剂中,获得无机填料增量改性的热化学处理脱脂豆粉胶黏剂。具体的,所述无机填料为高岭土、wsp填料中的任意一种且所述无机填料的质量分数为步骤s1中所述脱脂豆粉的10%-30%。wps填料为一种胶粘剂专用功能性无机填料,它和高岭土(kl)均为低成本的常见胶粘剂用无机填料,他们的颗粒度均≥1200目。在本实施例中,wsp填料是由蒙脱土矿石改性制备而得工业品,购自菏泽贝贝生物质材料有限公司;高岭土购自天津科密欧化学试剂有限公司。
需要说明的是,由于无机填料在热化学改性脱脂豆粉胶黏剂中的溶解性和分散相容性不理想,因此要借助机械力法,充分发挥填料对热化学改性脱脂豆粉胶黏剂的增强改性效果,其原理主要在于借助机械研磨、搅拌以及剪切等过程所产生的力学作用,使填料均勻分散在胶黏剂体系中,诱发其发生物理吸附或者化学作用。
对比例
s1、热化学改性:将改性剂2.5g十二烷基硫酸钠溶解在32.5g蒸馏水中,而后均匀喷洒至100g脱脂豆粉中,再利用机械搅拌机搅拌均匀,放入140℃的恒温鼓风烘箱中保持30min,冷却至室温后放于机械粉碎机中粉碎并过120目筛即得热化学改性脱脂豆粉后制得对比例用于多层板的大豆胶。
实施例1
s1、热化学改性:将改性剂2.5g十二烷基硫酸钠溶解在32.5g蒸馏水中,而后均匀喷洒至100g脱脂豆粉中,再利用机械搅拌机搅拌均匀,放入140℃的恒温鼓风烘箱中保持30min,冷却至室温后放于机械粉碎机中粉碎并过120目筛即得热化学改性脱脂豆粉;
s2、无机填料增量改性:通过机械搅拌将5gwsp填料均匀分散于所述热化学改性脱脂豆粉胶黏剂中,获得无机填料增量改性的热化学处理脱脂豆粉胶黏剂,即得用于多层板的大豆胶。
需要说明的是,由于wsp填料的价格为800元/吨,高岭土的价格为1400元/吨,增加wsp填料的用量更为有利于降低大豆胶黏剂的生产成本,因此,在本发明中将以wsp填料为无机填料的大豆胶为重点。另外,制得的大豆胶用于制作三层桦木胶合板,并以所述三层桦木胶合板的干强度、水泡强度和煮-干-煮强度作为大豆胶胶合性能的检验对比指标。
实施例2
s1、热化学改性:将改性剂2.5g十二烷基硫酸钠溶解在32.5g蒸馏水中,而后均匀喷洒至100g脱脂豆粉中,再利用机械搅拌机搅拌均匀,放入140℃的恒温鼓风烘箱中保持30min,冷却至室温后放于机械粉碎机中粉碎并过120目筛即得热化学改性脱脂豆粉;
s2、无机填料增量改性:通过机械搅拌将10gwsp填料均匀分散于所述热化学改性脱脂豆粉胶黏剂中,获得无机填料增量改性的热化学处理脱脂豆粉胶黏剂,即得用于多层板的大豆胶。
实施例3
s1、热化学改性:将改性剂2.5g十二烷基硫酸钠溶解在32.5g蒸馏水中,而后均匀喷洒至100g脱脂豆粉中,再利用机械搅拌机搅拌均匀,放入140℃的恒温鼓风烘箱中保持30min,冷却至室温后放于机械粉碎机中粉碎并过120目筛即得热化学改性脱脂豆粉;
s2、无机填料增量改性:通过机械搅拌将20gwsp填料均匀分散于所述热化学改性脱脂豆粉胶黏剂中,获得无机填料增量改性的热化学处理脱脂豆粉胶黏剂,即得用于多层板的大豆胶。
实施例4
s1、热化学改性:将改性剂2.5g十二烷基硫酸钠溶解在32.5g蒸馏水中,而后均匀喷洒至100g脱脂豆粉中,再利用机械搅拌机搅拌均匀,放入140℃的恒温鼓风烘箱中保持30min,冷却至室温后放于机械粉碎机中粉碎并过120目筛即得热化学改性脱脂豆粉;
s2、无机填料增量改性:通过机械搅拌将30gwsp填料均匀分散于所述热化学改性脱脂豆粉胶黏剂中,获得无机填料增量改性的热化学处理脱脂豆粉胶黏剂,即得用于多层板的大豆胶。
实施例5
s1、热化学改性:将改性剂2.5g十二烷基硫酸钠溶解在32.5g蒸馏水中,而后均匀喷洒至100g脱脂豆粉中,再利用机械搅拌机搅拌均匀,放入140℃的恒温鼓风烘箱中保持30min,冷却至室温后放于机械粉碎机中粉碎并过120目筛即得热化学改性脱脂豆粉;
s2、无机填料增量改性:通过机械搅拌将40gwsp填料均匀分散于所述热化学改性脱脂豆粉胶黏剂中,获得无机填料增量改性的热化学处理脱脂豆粉胶黏剂,即得用于多层板的大豆胶。
实施例6
s1、热化学改性:将改性剂2.5g十二烷基硫酸钠溶解在32.5g蒸馏水中,而后均匀喷洒至100g脱脂豆粉中,再利用机械搅拌机搅拌均匀,放入140℃的恒温鼓风烘箱中保持30min,冷却至室温后放于机械粉碎机中粉碎并过120目筛即得热化学改性脱脂豆粉;
s2、无机填料增量改性:通过机械搅拌20g高岭土均匀分散于所述热化学改性脱脂豆粉胶黏剂中,获得无机填料增量改性的热化学处理脱脂豆粉胶黏剂,即得用于多层板的大豆胶。
请参阅图1,图1为wsp填料增加量对热化学改性脱脂豆粉胶黏剂胶合性能的影响。结合实施例1~实施例5中以wsp填料作为无机填料并逐渐增加wsp填料的用量,可以得出,随着wsp填料添加量的增加,胶黏剂的胶合强度先增后减,当wsp填料的添加量达到所述脱脂豆粉用量的20%时,所述大豆胶具有最佳的胶合性能,其干强度达到3.47mpa,水泡强度为1.77mpa,煮-干-煮强度为1.37mpa,远远超过国家标准i类胶合板耐水性要求值(1.00mpa)。继续增加wsp填料的用量至30%,大豆胶的干强度相比用量为20%时基本没有降低,但水泡强度和煮-干-煮强度略微下降,分别为1.56mpa与1.14mpa,开始出现下降趋势;继续增加wsp填料的用量至40%,大豆胶的干态剪切强度和湿态剪切强度均有下降,煮-干-煮强度下降至1.01mpa,仅超过国家标准i类胶合板耐水性要求值的3%。
在实施例6中采用高岭土作为无机填料,热化学改性脱脂豆粉胶黏剂的干强度、水泡强度以及煮-干-煮强度分别达到2.88mpa、1.59mpa和1.17mpa。因此,高岭土可以作为热化学改性脱脂豆粉胶黏剂的增量填料。
结合对比例、实施例3与实施例6,利用wsp填料对热化学改性脱脂豆粉胶黏剂进行增量改性,可使大豆胶的黏度降低至23760mpa·s,流动性得到改善,并也使大豆胶的胶合性能得到明显改善,其干强度为3.47mpa,水泡强度为1.77mpa,煮-干-煮强度为1.37mpa,相比于无填料增量的热化学改性脱脂豆粉胶黏剂分别增加了35.55%,21.23%,24.55%,胶合性能略优于用高岭土作为无机填料的大豆胶。
与相关技术相比,本发明提供的用于多层板的大豆胶以高岭土和wsp填料作为增量填料可以提高胶接耐水性;其中,wsp填料具有最低价格、最高的胶接耐水性改善和中等黏度,是热化学改性脱脂豆粉胶黏剂最适宜的无机增量填料,适合推广使用。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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