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一种环保型生物油淀粉胶粘剂及其制备方法   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2020-11-27
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2021-03-09
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2040-11-27
基本信息
有效性 实质审查 专利类型 发明专利
申请号 CN202011357986.X 申请日 2020-11-27
公开/公告号 CN112375509A 公开/公告日 2021-02-19
授权日 预估到期日 2040-11-27
申请年 2020年 公开/公告年 2021年
缴费截止日
分类号 C09J103/02C09J129/04C09J133/26C09J105/08C09J191/00C09J101/08C09J11/04C09J11/06 主分类号 C09J103/02
是否联合申请 独立申请 文献类型号 A
独权数量 1 从权数量 9
权利要求数量 10 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 99 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 简杰 当前专利权人 简杰
发明人 简杰 第一发明人 简杰
地址 江苏省无锡市滨湖区雪浪街道缘溪道328号 邮编 214000
申请人数量 1 发明人数量 1
申请人所在省 江苏省 申请人所在市 江苏省无锡市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
北京华际知识产权代理有限公司 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
柏枫
摘要
本发明公开了一种环保型生物油淀粉胶粘剂及其制备方法,所述胶粘剂各组分原料包括:以重量计,淀粉40‑55份、氧化剂1‑1.2份、聚乙烯醇25‑35份、丙烯酰胺10‑20份、季铵盐壳聚糖8‑10份、生物油25‑30份、固化剂6‑9份、改性纤维素10‑12份、改性二氧化硅10‑12份;本发明公开了一种环保型生物油淀粉胶粘剂及其制备方法,工艺设计简单,组分配比合理,制备得到的胶粘剂不仅具有优异的耐水性能和胶接性能,同时该胶粘剂还具有较优异的抗菌性,实用性大大得到提升。
  • 摘要附图
    一种环保型生物油淀粉胶粘剂及其制备方法
  • 说明书附图:[0131]
    一种环保型生物油淀粉胶粘剂及其制备方法
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2021-03-09 实质审查的生效 IPC(主分类): C09J 103/02 专利申请号: 202011357986.X 申请日: 2020.11.27
2 2021-02-19 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种环保型生物油淀粉胶粘剂,其特征在于:所述胶粘剂各组分原料包括:以重量计,淀粉40-55份、氧化剂1-1.2份、聚乙烯醇25-35份、丙烯酰胺10-20份、季铵盐壳聚糖8-10份、生物油25-30份、固化剂6-9份、改性纤维素10-12份、改性二氧化硅10-12份。

2.根据权利要求1所述的一种环保型生物油淀粉胶粘剂,其特征在于:所述改性纤维素为磷酸化纤维素纳米晶。

3.根据权利要求1所述的一种环保型生物油淀粉胶粘剂,其特征在于:所述改性二氧化硅主要由二氧化硅纳米管、无水乙醇、氨水、2-氰基乙基三乙氧基硅烷反应制得。

4.根据权利要求1所述的一种环保型生物油淀粉胶粘剂,其特征在于:所述氧化剂为过硫酸铵。

5.根据权利要求1所述的一种环保型生物油淀粉胶粘剂,其特征在于:所述淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉中的任何一种。

6.一种环保型生物油淀粉胶粘剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)准备物料:
(2)取纤维素纳米晶和去离子水,超声分散,调节pH,加热升温至70-80℃,加入3-氨丙基三乙氧基硅烷,回流反应,冷却,去离子水洗涤,离心收集,干燥,得到物料A;
取甲醛和三磷酸腺苷二钠盐溶液中,混合搅拌,升温至110-120℃,搅拌反应,再加入物料A,继续搅拌反应,接着加入硝酸银溶液和乙二醇,反应,冷却至室温,去离子水洗涤,得到改性纤维素;
(3)取酒石酸和去离子水,混合搅拌,加入无水乙醇,25-28℃下恒温处理20-30in,加入正硅酸乙酯,静置,再加入氨水,25-28℃下反应,去离子水洗涤,真空干燥,煅烧,得到二氧化硅纳米管;
取二氧化硅纳米管和无水乙醇,超声分散,加入氨水,继续搅拌,再加入2-氰基乙基三乙氧基硅烷,升温至65-70℃,反应,离心分离,洗涤干燥,得到改性二氧化硅;
(4)取淀粉、盐酸混合溶解,50-55℃下加入过硫酸铵,搅拌反应,再加入聚乙烯醇,调节pH,接着加入丙烯酰胺、季铵盐壳聚糖,继续反应,调节pH值为7,加入生物油、固化剂、改性纤维素和改性二氧化硅,搅拌,得到成品。

7.根据权利要求6所述的一种环保型生物油淀粉胶粘剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)准备物料:
(2)取纤维素纳米晶和去离子水,超声分散15-20min,调节pH至4,加热升温至70-80℃,加入3-氨丙基三乙氧基硅烷,回流反应3-4h,冷却,去离子水洗涤,离心收集后置于55-60℃下干燥,干燥时间为10-14h,得到物料A;
取甲醛和三磷酸腺苷二钠盐溶液中,混合搅拌10-20min,升温至110-120℃,搅拌反应
15-20min,再加入物料A,继续搅拌反应2-3h,接着加入硝酸银溶液和乙二醇,反应3-4h,冷却至室温,去离子水洗涤,得到改性纤维素;
(3)取酒石酸和去离子水,混合搅拌10-20min,加入无水乙醇,25-28℃下恒温处理20-
30in,加入正硅酸乙酯,静置50-60min,再加入氨水,25-28℃下反应2-2.5h,去离子水洗涤,
60-65℃下真空干燥2-3h,煅烧,得到二氧化硅纳米管;
取二氧化硅纳米管和无水乙醇,超声分散10-20min,加入氨水,继续搅拌5-8min,再加入2-氰基乙基三乙氧基硅烷,升温至65-70℃,反应10-12h,离心分离,乙醇洗涤2-3次,50-
60℃下干燥15-18h,得到改性二氧化硅;
(4)取淀粉、盐酸混合溶解,50-55℃下加入过硫酸铵,搅拌反应30-40min,再加入聚乙烯醇,调节pH至4-5,接着加入丙烯酰胺、季铵盐壳聚糖,继续反应1-2h,调节pH值为7,加入生物油、固化剂、改性纤维素和改性二氧化硅,搅拌1-2h,得到成品。

8.根据权利要求7所述的一种环保型生物油淀粉胶粘剂的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,煅烧温度为530-550℃。

9.根据权利要求7所述的一种环保型生物油淀粉胶粘剂的制备方法,其特征在于:步骤(4)中,所述固化剂包括异氰酸酯改性石墨烯、多异氰酸酯和乙二醛,所述异氰酸酯改性石墨烯、多异氰酸酯和乙二醛的质量比为2:2:1。

10.根据权利要求9所述的一种环保型生物油淀粉胶粘剂的制备方法,其特征在于:所述异氰酸酯改性石墨烯的制备步骤为:取氧化石墨烯、二甲基甲酰胺、甲苯二异氰酸酯和催化剂,氮气环境下反应,过滤洗涤,真空干燥,得到成品。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及胶粘技术领域,具体为一种环保型生物油淀粉胶粘剂及其制备方法。

背景技术

[0002] 胶合板是由木段旋切成单板或由木方刨切成薄木,再用胶粘剂胶合而成的三层或多层的板状材料,通常用奇数层单板,并使相邻层单板的纤维方向互相垂直胶合而成,在胶合板加工过程中,胶粘剂是不可缺少的一个部分。
[0003] 胶粘剂,能将同种、两种或两种以上同质或异质的制件(或材料)连接在一起,固化后具有足够强度的有机或无机的、天然或合成的一类物质,一般分为天然高分子化合物(淀粉、动物皮胶、骨胶、天然橡胶等)、合成高分子化合物(环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、聚胺酯等热固性树脂和聚乙烯醇缩醛、过氯乙烯树脂等热塑性树脂,与氯丁橡胶,丁腈橡胶等合成橡胶)、或无机化合物(硅酸盐、磷酸盐等)。
[0004] 随着科技的进步和发展,淀粉胶粘剂以其优异的胶粘性能、无腐蚀、无污染、原料易得、使用方便等优势逐渐成为我们的优选,但现如今的淀粉胶粘剂的耐水性较差,易发霉,抗菌性差,这给我们的实际使用带来不便。
[0005] 基于上述情况,我们公开了一种环保型生物油淀粉胶粘剂及其制备方法,以解决该问题。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种环保型生物油淀粉胶粘剂及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
[0007] 为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
[0008] 一种环保型生物油淀粉胶粘剂,所述胶粘剂各组分原料包括:以重量计,淀粉40-55份、氧化剂1-1.2份、聚乙烯醇25-35份、丙烯酰胺10-20份、季铵盐壳聚糖8-10份、生物油
25-30份、固化剂6-9份、改性纤维素10-12份、改性二氧化硅10-12份。
[0009] 较优化的方案,所述改性纤维素为磷酸化纤维素纳米晶。
[0010] 较优化的方案,所述改性二氧化硅主要由二氧化硅纳米管、无水乙醇、氨水、2-氰基乙基三乙氧基硅烷反应制得。
[0011] 较优化的方案,所述氧化剂为过硫酸铵。
[0012] 较优化的方案,所述淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉中的任何一种。
[0013] 较优化的方案,一种环保型生物油淀粉胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:
[0014] (1)准备物料:
[0015] (2)取纤维素纳米晶和去离子水,超声分散,调节pH,加热升温至70-80℃,加入3-氨丙基三乙氧基硅烷,回流反应,冷却,去离子水洗涤,离心收集,干燥,得到物料A;
[0016] 取甲醛和三磷酸腺苷二钠盐溶液中,混合搅拌,升温至110-120℃,搅拌反应,再加入物料A,继续搅拌反应,接着加入硝酸银溶液和乙二醇,反应,冷却至室温,去离子水洗涤,得到改性纤维素;
[0017] (3)取酒石酸和去离子水,混合搅拌,加入无水乙醇,25-28℃下恒温处理20-30in,加入正硅酸乙酯,静置,再加入氨水,25-28℃下反应,去离子水洗涤,真空干燥,煅烧,得到二氧化硅纳米管;
[0018] 取二氧化硅纳米管和无水乙醇,超声分散,加入氨水,继续搅拌,再加入2-氰基乙基三乙氧基硅烷,升温至65-70℃,反应,离心分离,洗涤干燥,得到改性二氧化硅;
[0019] (4)取淀粉、盐酸混合溶解,50-55℃下加入过硫酸铵,搅拌反应,再加入聚乙烯醇,调节pH,接着加入丙烯酰胺、季铵盐壳聚糖,继续反应,调节pH值为7,加入生物油、固化剂、改性纤维素和改性二氧化硅,搅拌,得到成品。
[0020] 较优化的方案,包括以下步骤:
[0021] (1)准备物料:
[0022] (2)取纤维素纳米晶和去离子水,超声分散15-20min,调节pH至4,加热升温至70-80℃,加入3-氨丙基三乙氧基硅烷,回流反应3-4h,冷却,去离子水洗涤,离心收集后置于
55-60℃下干燥,干燥时间为10-14h,得到物料A;
[0023] 取甲醛和三磷酸腺苷二钠盐溶液中,混合搅拌10-20min,升温至110-120℃,搅拌反应15-20min,再加入物料A,继续搅拌反应2-3h,接着加入硝酸银溶液和乙二醇,反应3-4h,冷却至室温,去离子水洗涤,得到改性纤维素;
[0024] (3)取酒石酸和去离子水,混合搅拌10-20min,加入无水乙醇,25-28℃下恒温处理20-30in,加入正硅酸乙酯,静置50-60min,再加入氨水,25-28℃下反应2-2.5h,去离子水洗涤,60-65℃下真空干燥2-3h,煅烧,得到二氧化硅纳米管;
[0025] 取二氧化硅纳米管和无水乙醇,超声分散10-20min,加入氨水,继续搅拌5-8min,再加入2-氰基乙基三乙氧基硅烷,升温至65-70℃,反应10-12h,离心分离,乙醇洗涤2-3次,50-60℃下干燥15-18h,得到改性二氧化硅;
[0026] (4)取淀粉、盐酸混合溶解,50-55℃下加入过硫酸铵,搅拌反应30-40min,再加入聚乙烯醇,调节pH至4-5,接着加入丙烯酰胺、季铵盐壳聚糖,继续反应1-2h,调节pH值为7,加入生物油、固化剂、改性纤维素和改性二氧化硅,搅拌1-2h,得到成品。
[0027] 较优化的方案,步骤(3)中,煅烧温度为530-550℃。
[0028] 较优化的方案,步骤(4)中,所述固化剂包括异氰酸酯改性石墨烯、多异氰酸酯和乙二醛,所述异氰酸酯改性石墨烯、多异氰酸酯和乙二醛的质量比为2:2:1。
[0029] 较优化的方案,所述异氰酸酯改性石墨烯的制备步骤为:取氧化石墨烯、二甲基甲酰胺、甲苯二异氰酸酯和催化剂,氮气环境下反应,过滤洗涤,真空干燥,得到成品。
[0030] 与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
[0031] 本发明公开了一种环保型生物油淀粉胶粘剂及其制备方法,其中包括淀粉、季铵盐壳聚糖、生物油、固化剂、改性纤维素、改性二氧化硅等组分,其中固化剂包括异氰酸酯改性石墨烯、多异氰酸酯和乙二醛,在胶粘剂中引入了异氰酸酯改性石墨烯,不仅增大了胶粘剂中的异氰酸酯基团的含量,提高了各组分之间的交联密度,同时氧化石墨烯引入后,淀粉分子的羟基会牢固缠绕在石墨烯表面,制得得到的胶粘剂在受到外力时,氧化石墨烯可以吸收部分能力,以进一步提高胶粘剂的粘接强度,同时由于生物油中含有具有刚性苯环结构的多元酚,该多元酚不仅可与乙二醛反应形成酚醛结构,而且在异氰酸酯改性石墨烯的作用下,刚性苯环结构可被引入胶粘剂体系中,增强了胶黏剂固化体系的稳定性,并有利于提高胶合强度。
[0032] 本申请添加了改性纤维素,改性纤维素制备时,先通过3-氨丙基三乙氧基硅烷对纤维素纳米晶进行表面烷基化处理,使得其表面接枝大量的氨基,再以三磷酸腺苷二钠盐为磷源,进行表面磷酸化改性,将磷酸基团接枝到纤维素纳米晶表面,在该过程中本申请并未采用常规的磷酸作为磷源,而是添加了三磷酸腺苷二钠盐,该三磷酸腺苷二钠盐在高温下可水解出磷酸根离子,为纤维素纳米晶的表面磷酸化改性提供磷源,同时三磷酸腺苷二钠盐中的腺苷、磷酸基团均与银离子之间存在很强的相互作用,可为银离子提供活性位点,因此硝酸银溶液在乙二醇作用下还原生成银纳米颗粒,从而有效提高了该胶粘剂的抗菌性能。
[0033] 同时,由于纤维素纳米晶表面进行磷酸化改性,在后续添加至胶粘剂体系后,磷酸基团会与淀粉的醇羟基形成二酯键,使两个或两个以上的淀粉分子问“架桥”在一起,在分子之间架桥形成化学键,加强了分子之间氢键的作用,以进一步提高了胶粘剂的粘度和胶接性能,同时降低体系中羟基数量,改善了胶粘剂耐水性。
[0034] 本申请还引入了改性二氧化硅,改性二氧化硅制备时,先以酒石酸为模板剂制备二氧化硅纳米管,再在二氧化硅纳米管表面进行氰基化改性,表面氰基可与胶粘剂中的羟基、羧基产生化学交联、氢键等作用,降低体系中亲水性基团羟基的数量,改善了胶粘剂耐水性,进一步提高胶粘剂的交联度和胶合强度。
[0035] 本申请还引入了季铵盐壳聚糖,季铵盐壳聚糖不仅可以进一步提高胶粘剂体系中的交联密度,同时该物质具有优异的抗菌性能,能够配合硝酸银作用,使得胶粘剂抗菌性能优异。
[0036] 本发明公开了一种环保型生物油淀粉胶粘剂及其制备方法,工艺设计简单,组分配比合理,制备得到的胶粘剂不仅具有优异的耐水性能和胶接性能,同时该胶粘剂还具有较优异的抗菌性,实用性大大得到提升。

实施方案

[0037] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,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他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0038] 实施例1:
[0039] 一种环保型生物油淀粉胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:
[0040] (1)准备物料:
[0041] (2)取纤维素纳米晶和去离子水,超声分散15min,调节pH至4,加热升温至70℃,加入3-氨丙基三乙氧基硅烷,回流反应3h,冷却,去离子水洗涤,离心收集后置于55℃下干燥,干燥时间为10h,得到物料A;
[0042] 取甲醛和三磷酸腺苷二钠盐溶液中,混合搅拌10min,升温至110℃,搅拌反应15min,再加入物料A,继续搅拌反应2h,接着加入硝酸银溶液和乙二醇,反应3h,冷却至室温,去离子水洗涤,得到改性纤维素;
[0043] (3)取酒石酸和去离子水,混合搅拌10min,加入无水乙醇,25℃下恒温处理30in,加入正硅酸乙酯,静置50min,再加入氨水,25℃下反应2.5h,去离子水洗涤,60℃下真空干燥3h,煅烧,煅烧温度为530℃,得到二氧化硅纳米管;
[0044] 取二氧化硅纳米管和无水乙醇,超声分散10min,加入氨水,继续搅拌5min,再加入2-氰基乙基三乙氧基硅烷,升温至65℃,反应10h,离心分离,乙醇洗涤2次,50℃下干燥18h,得到改性二氧化硅;
[0045] (4)取淀粉、盐酸混合溶解,50℃下加入过硫酸铵,搅拌反应30min,再加入聚乙烯醇,调节pH至4,接着加入丙烯酰胺、季铵盐壳聚糖,继续反应1h,调节pH值为7,加入生物油、固化剂、改性纤维素和改性二氧化硅,搅拌1h,得到成品。
[0046] 本实施例中,所述胶粘剂各组分原料包括:以重量计,淀粉40份、氧化剂1份、聚乙烯醇25份、丙烯酰胺10份、季铵盐壳聚糖8份、生物油25份、固化剂6份、改性纤维素10份、改性二氧化硅10份。
[0047] 所述固化剂包括异氰酸酯改性石墨烯、多异氰酸酯和乙二醛,所述异氰酸酯改性石墨烯、多异氰酸酯和乙二醛的质量比为2:2:1;所述异氰酸酯改性石墨烯的制备步骤为:取氧化石墨烯、二甲基甲酰胺、甲苯二异氰酸酯和催化剂,氮气环境下反应,过滤洗涤,真空干燥,得到成品。
[0048] 所述淀粉为玉米淀粉。
[0049] 实施例2:
[0050] 一种环保型生物油淀粉胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:
[0051] (1)准备物料:
[0052] (2)取纤维素纳米晶和去离子水,超声分散18min,调节pH至4,加热升温至75℃,加入3-氨丙基三乙氧基硅烷,回流反应3.5h,冷却,去离子水洗涤,离心收集后置于58℃下干燥,干燥时间为12h,得到物料A;
[0053] 取甲醛和三磷酸腺苷二钠盐溶液中,混合搅拌15min,升温至115℃,搅拌反应18min,再加入物料A,继续搅拌反应2.5h,接着加入硝酸银溶液和乙二醇,反应3.5h,冷却至室温,去离子水洗涤,得到改性纤维素;
[0054] (3)取酒石酸和去离子水,混合搅拌15min,加入无水乙醇,26℃下恒温处理25in,加入正硅酸乙酯,静置55min,再加入氨水,26℃下反应2.3h,去离子水洗涤,62℃下真空干燥2.5h,煅烧,煅烧温度为540℃,得到二氧化硅纳米管;
[0055] 取二氧化硅纳米管和无水乙醇,超声分散15min,加入氨水,继续搅拌6min,再加入2-氰基乙基三乙氧基硅烷,升温至68℃,反应11h,离心分离,乙醇洗涤2次,55℃下干燥17h,得到改性二氧化硅;
[0056] (4)取淀粉、盐酸混合溶解,52℃下加入过硫酸铵,搅拌反应35min,再加入聚乙烯醇,调节pH至5,接着加入丙烯酰胺、季铵盐壳聚糖,继续反应1.5h,调节pH值为7,加入生物油、固化剂、改性纤维素和改性二氧化硅,搅拌1.5h,得到成品。
[0057] 本实施例中,所述胶粘剂各组分原料包括:以重量计,淀粉48份、氧化剂1.1份、聚乙烯醇30份、丙烯酰胺15份、季铵盐壳聚糖9份、生物油28份、固化剂7份、改性纤维素11份、改性二氧化硅11份。
[0058] 所述固化剂包括异氰酸酯改性石墨烯、多异氰酸酯和乙二醛,所述异氰酸酯改性石墨烯、多异氰酸酯和乙二醛的质量比为2:2:1;所述异氰酸酯改性石墨烯的制备步骤为:取氧化石墨烯、二甲基甲酰胺、甲苯二异氰酸酯和催化剂,氮气环境下反应,过滤洗涤,真空干燥,得到成品。
[0059] 所述淀粉为木薯淀粉。
[0060] 实施例3:
[0061] 一种环保型生物油淀粉胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:
[0062] (1)准备物料:
[0063] (2)取纤维素纳米晶和去离子水,超声分散20min,调节pH至4,加热升温至80℃,加入3-氨丙基三乙氧基硅烷,回流反应4h,冷却,去离子水洗涤,离心收集后置于60℃下干燥,干燥时间为14h,得到物料A;
[0064] 取甲醛和三磷酸腺苷二钠盐溶液中,混合搅拌20min,升温至120℃,搅拌反应20min,再加入物料A,继续搅拌反应3h,接着加入硝酸银溶液和乙二醇,反应4h,冷却至室温,去离子水洗涤,得到改性纤维素;
[0065] (3)取酒石酸和去离子水,混合搅拌20min,加入无水乙醇,28℃下恒温处理20in,加入正硅酸乙酯,静置60min,再加入氨水,28℃下反应2h,去离子水洗涤,65℃下真空干燥2h,煅烧,煅烧温度为550℃,得到二氧化硅纳米管;
[0066] 取二氧化硅纳米管和无水乙醇,超声分散20min,加入氨水,继续搅拌8min,再加入2-氰基乙基三乙氧基硅烷,升温至70℃,反应12h,离心分离,乙醇洗涤3次,60℃下干燥15h,得到改性二氧化硅;
[0067] (4)取淀粉、盐酸混合溶解,55℃下加入过硫酸铵,搅拌反应40min,再加入聚乙烯醇,调节pH至5,接着加入丙烯酰胺、季铵盐壳聚糖,继续反应2h,调节pH值为7,加入生物油、固化剂、改性纤维素和改性二氧化硅,搅拌2h,得到成品。
[0068] 本实施例中,所述胶粘剂各组分原料包括:以重量计,淀粉55份、氧化剂1.2份、聚乙烯醇35份、丙烯酰胺20份、季铵盐壳聚糖10份、生物油30份、固化剂9份、改性纤维素12份、改性二氧化硅12份。
[0069] 所述固化剂包括异氰酸酯改性石墨烯、多异氰酸酯和乙二醛,所述异氰酸酯改性石墨烯、多异氰酸酯和乙二醛的质量比为2:2:1;所述异氰酸酯改性石墨烯的制备步骤为:取氧化石墨烯、二甲基甲酰胺、甲苯二异氰酸酯和催化剂,氮气环境下反应,过滤洗涤,真空干燥,得到成品。
[0070] 所述淀粉为小麦淀粉。
[0071] 对比例1:
[0072] 一种环保型生物油淀粉胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:
[0073] (1)准备物料:
[0074] (2)取纤维素纳米晶和去离子水,超声分散18min,调节pH至4,加热升温至75℃,加入3-氨丙基三乙氧基硅烷,回流反应3.5h,冷却,去离子水洗涤,离心收集后置于58℃下干燥,干燥时间为12h,得到物料A;
[0075] 取甲醛和三磷酸腺苷二钠盐溶液中,混合搅拌15min,升温至115℃,搅拌反应18min,再加入物料A,继续搅拌反应2.5h,接着加入硝酸银溶液和乙二醇,反应3.5h,冷却至室温,去离子水洗涤,得到改性纤维素;
[0076] (3)取酒石酸和去离子水,混合搅拌15min,加入无水乙醇,26℃下恒温处理25in,加入正硅酸乙酯,静置55min,再加入氨水,26℃下反应2.3h,去离子水洗涤,62℃下真空干燥2.5h,煅烧,煅烧温度为540℃,得到二氧化硅纳米管;
[0077] 取二氧化硅纳米管和无水乙醇,超声分散15min,加入氨水,继续搅拌6min,再加入2-氰基乙基三乙氧基硅烷,升温至68℃,反应11h,离心分离,乙醇洗涤2次,55℃下干燥17h,得到改性二氧化硅;
[0078] (4)取淀粉、盐酸混合溶解,52℃下加入过硫酸铵,搅拌反应35min,再加入聚乙烯醇,调节pH至5,接着加入丙烯酰胺、季铵盐壳聚糖,继续反应1.5h,调节pH值为7,加入生物油、固化剂、改性纤维素和改性二氧化硅,搅拌1.5h,得到成品。
[0079] 本实施例中,所述胶粘剂各组分原料包括:以重量计,淀粉48份、氧化剂1.1份、聚乙烯醇30份、丙烯酰胺15份、季铵盐壳聚糖9份、生物油28份、固化剂7份、改性纤维素11份、改性二氧化硅11份。
[0080] 所述固化剂包括多异氰酸酯和乙二醛,所述多异氰酸酯和乙二醛的质量比为2:1;所述淀粉为木薯淀粉。
[0081] 对比例1在实施例2的基础上进行改进,对比例1中固化剂为多异氰酸酯、乙二醛,其余组分含量和工艺参数与实施例2一致。
[0082] 对比例2:
[0083] 一种环保型生物油淀粉胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:
[0084] (1)准备物料:
[0085] (2)取纤维素纳米晶和去离子水,超声分散18min,调节pH至4,加热升温至75℃,加入3-氨丙基三乙氧基硅烷,回流反应3.5h,冷却,去离子水洗涤,离心收集后置于58℃下干燥,干燥时间为12h,得到物料A;
[0086] 取甲醛和三磷酸腺苷二钠盐溶液中,混合搅拌15min,升温至115℃,搅拌反应18min,再加入物料A,继续搅拌反应2.5h,接着加入硝酸银溶液和乙二醇,反应3.5h,冷却至室温,去离子水洗涤,得到改性纤维素;
[0087] (3)取酒石酸和去离子水,混合搅拌15min,加入无水乙醇,26℃下恒温处理25in,加入正硅酸乙酯,静置55min,再加入氨水,26℃下反应2.3h,去离子水洗涤,62℃下真空干燥2.5h,煅烧,煅烧温度为540℃,得到二氧化硅纳米管;
[0088] (4)取淀粉、盐酸混合溶解,52℃下加入过硫酸铵,搅拌反应35min,再加入聚乙烯醇,调节pH至5,接着加入丙烯酰胺、季铵盐壳聚糖,继续反应1.5h,调节pH值为7,加入生物油、固化剂、改性纤维素和二氧化硅纳米管,搅拌1.5h,得到成品。
[0089] 本实施例中,所述胶粘剂各组分原料包括:以重量计,淀粉48份、氧化剂1.1份、聚乙烯醇30份、丙烯酰胺15份、季铵盐壳聚糖9份、生物油28份、固化剂7份、改性纤维素11份、二氧化硅纳米管11份。
[0090] 所述固化剂包括异氰酸酯改性石墨烯、多异氰酸酯和乙二醛,所述异氰酸酯改性石墨烯、多异氰酸酯和乙二醛的质量比为2:2:1;所述异氰酸酯改性石墨烯的制备步骤为:取氧化石墨烯、二甲基甲酰胺、甲苯二异氰酸酯和催化剂,氮气环境下反应,过滤洗涤,真空干燥,得到成品。
[0091] 所述淀粉为木薯淀粉。
[0092] 对比例2在实施例2的基础上进行改进,对比例2中仅添加普通二氧化硅纳米管,其余组分含量和工艺参数与实施例2一致。
[0093] 对比例3:
[0094] 一种环保型生物油淀粉胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:
[0095] (1)准备物料:
[0096] (2)取纤维素纳米晶和去离子水,超声分散18min,调节pH至4,加热升温至75℃,加入3-氨丙基三乙氧基硅烷,回流反应3.5h,冷却,去离子水洗涤,离心收集后置于58℃下干燥,干燥时间为12h,得到物料A;
[0097] 取甲醛和三磷酸腺苷二钠盐溶液中,混合搅拌15min,升温至115℃,搅拌反应18min,再加入物料A,继续搅拌反应2.5h,接着加入硝酸银溶液和乙二醇,反应3.5h,冷却至室温,去离子水洗涤,得到改性纤维素;
[0098] (3)取淀粉、盐酸混合溶解,52℃下加入过硫酸铵,搅拌反应35min,再加入聚乙烯醇,调节pH至5,接着加入丙烯酰胺、季铵盐壳聚糖,继续反应1.5h,调节pH值为7,加入生物油、固化剂、改性纤维素和二氧化硅微球,搅拌1.5h,得到成品。
[0099] 本实施例中,所述胶粘剂各组分原料包括:以重量计,淀粉48份、氧化剂1.1份、聚乙烯醇30份、丙烯酰胺15份、季铵盐壳聚糖9份、生物油28份、固化剂7份、改性纤维素11份、二氧化硅微球11份。
[0100] 所述固化剂包括异氰酸酯改性石墨烯、多异氰酸酯和乙二醛,所述异氰酸酯改性石墨烯、多异氰酸酯和乙二醛的质量比为2:2:1;所述异氰酸酯改性石墨烯的制备步骤为:取氧化石墨烯、二甲基甲酰胺、甲苯二异氰酸酯和催化剂,氮气环境下反应,过滤洗涤,真空干燥,得到成品。
[0101] 所述淀粉为木薯淀粉。
[0102] 对比例3在实施例2的基础上进行改进,对比例3中仅添加普通二氧化硅微球,其余组分含量和工艺参数与实施例2一致。
[0103] 对比例4:
[0104] 一种环保型生物油淀粉胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:
[0105] (1)准备物料:
[0106] (2)取酒石酸和去离子水,混合搅拌15min,加入无水乙醇,26℃下恒温处理25in,加入正硅酸乙酯,静置55min,再加入氨水,26℃下反应2.3h,去离子水洗涤,62℃下真空干燥2.5h,煅烧,煅烧温度为540℃,得到二氧化硅纳米管;
[0107] 取二氧化硅纳米管和无水乙醇,超声分散15min,加入氨水,继续搅拌6min,再加入2-氰基乙基三乙氧基硅烷,升温至68℃,反应11h,离心分离,乙醇洗涤2次,55℃下干燥17h,得到改性二氧化硅;
[0108] (3)取淀粉、盐酸混合溶解,52℃下加入过硫酸铵,搅拌反应35min,再加入聚乙烯醇,调节pH至5,接着加入丙烯酰胺、季铵盐壳聚糖,继续反应1.5h,调节pH值为7,加入生物油、固化剂、纤维素纳米晶和改性二氧化硅,搅拌1.5h,得到成品。
[0109] 本实施例中,所述胶粘剂各组分原料包括:以重量计,淀粉48份、氧化剂1.1份、聚乙烯醇30份、丙烯酰胺15份、季铵盐壳聚糖9份、生物油28份、固化剂7份、纤维素纳米晶11份、改性二氧化硅11份。
[0110] 所述固化剂包括异氰酸酯改性石墨烯、多异氰酸酯和乙二醛,所述异氰酸酯改性石墨烯、多异氰酸酯和乙二醛的质量比为2:2:1;所述异氰酸酯改性石墨烯的制备步骤为:取氧化石墨烯、二甲基甲酰胺、甲苯二异氰酸酯和催化剂,氮气环境下反应,过滤洗涤,真空干燥,得到成品。
[0111] 所述淀粉为木薯淀粉。
[0112] 对比例4在实施例2的基础上进行改进,对比例4中仅添加普通纤维素纳米晶,其余组分含量和工艺参数与实施例2一致。
[0113] 对比例5:
[0114] 一种环保型生物油淀粉胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:
[0115] (1)准备物料:
[0116] (2)取纤维素纳米晶和去离子水,超声分散18min,调节pH至4,加热升温至75℃,加入3-氨丙基三乙氧基硅烷,回流反应3.5h,冷却,去离子水洗涤,离心收集后置于58℃下干燥,干燥时间为12h,得到物料A;
[0117] 取甲醛和磷酸溶液中,混合搅拌15min,升温至115℃,搅拌反应18min,再加入物料A,继续搅拌反应2.5h,冷却至室温,去离子水洗涤,得到改性纤维素;
[0118] (3)取酒石酸和去离子水,混合搅拌15min,加入无水乙醇,26℃下恒温处理25in,加入正硅酸乙酯,静置55min,再加入氨水,26℃下反应2.3h,去离子水洗涤,62℃下真空干燥2.5h,煅烧,煅烧温度为540℃,得到二氧化硅纳米管;
[0119] 取二氧化硅纳米管和无水乙醇,超声分散15min,加入氨水,继续搅拌6min,再加入2-氰基乙基三乙氧基硅烷,升温至68℃,反应11h,离心分离,乙醇洗涤2次,55℃下干燥17h,得到改性二氧化硅;
[0120] (4)取淀粉、盐酸混合溶解,52℃下加入过硫酸铵,搅拌反应35min,再加入聚乙烯醇,调节pH至5,接着加入丙烯酰胺、季铵盐壳聚糖,继续反应1.5h,调节pH值为7,加入生物油、固化剂、改性纤维素和改性二氧化硅,搅拌1.5h,得到成品。
[0121] 本实施例中,所述胶粘剂各组分原料包括:以重量计,淀粉48份、氧化剂1.1份、聚乙烯醇30份、丙烯酰胺15份、季铵盐壳聚糖9份、生物油28份、固化剂7份、改性纤维素11份、改性二氧化硅11份。
[0122] 所述固化剂包括异氰酸酯改性石墨烯、多异氰酸酯和乙二醛,所述异氰酸酯改性石墨烯、多异氰酸酯和乙二醛的质量比为2:2:1;所述异氰酸酯改性石墨烯的制备步骤为:取氧化石墨烯、二甲基甲酰胺、甲苯二异氰酸酯和催化剂,氮气环境下反应,过滤洗涤,真空干燥,得到成品。
[0123] 所述淀粉为木薯淀粉。
[0124] 对比例5在实施例2的基础上进行改进,对比例5中并未添加硝酸银和三磷酸腺苷二钠盐,其余组分含量和工艺参数与实施例2一致。
[0125] 检测试验:
[0126] 1、取实施例1-3、对比例1-5制备的胶粘剂样品,分别依据GB/T 14074-2006《木材胶粘剂及其树脂检验方法》进行检测;
[0127] 2、取实施例1-3、对比例1-5制备的胶粘剂样品和落叶松单板,分别制得三层胶合板样品,制备时落叶松单板干燥至含水率8%,按290g/m2的施胶量施胶,在热压温度为120℃,热压压力为1.1MPa,热压时间为6min条件下热压复合三层胶合板,并依据GB/T 9846.3-2004《胶合板第3部分普通胶合板通用技术条件》进行检测。
[0128] 3、耐水性:分别取试验2制得的胶合板样品,分别置于25℃恒温水浸泡法28h,观察其开胶情况。
[0129] 4、抗菌性:分别取试验2制得的胶合板样品,对其进行抗菌性能检测,检测细菌为金黄色葡萄球菌和大肠杆菌。
[0130]
[0131] 结论:本发明公开了一种环保型生物油淀粉胶粘剂及其制备方法,工艺设计简单,组分配比合理,制备得到的胶粘剂不仅具有优异的耐水性能和胶接性能,同时该胶粘剂还具有较优异的抗菌性,实用性大大得到提升。
[0132] 最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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