一种防火环保无机胶黏剂及其制备方法与系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种防火环保无机胶黏剂、制备方法及制备系统，制备方法步骤为：1）向反应池中加入20-50重量份自来水、1-3重量份水玻璃和10-20份固化剂，常温搅拌；2）将反应池中的混合液全部输送到储存池储存并沉淀杂质；3）将储存池中沉淀后的液态混合物输送到反应釜中，添加30-40重量份氧化镁、1-1.5重量份增强剂及5-8份硫酸镁或硫酸钙，常温搅拌；4）向另一个反应釜中加入10-30重量份自来水、0.5-2重量份防水剂及0.5-1重量份增韧剂，加热至90-120℃，搅拌均匀后，排放到冷却池中冷却至20-40℃；5）将3）和4）得到的液体混合，并添加1-2重量份缓凝剂，常温搅拌。
【专利说明】一种防火环保无机胶黏剂及其制备方法与系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及木材胶黏剂【技术领域】，尤其涉及一种无机胶黏剂及其制备方法与系统。
【背景技术】
[0002]植物纤维板或刨花板生产通常采用醛类树脂作为胶黏剂。醛类胶黏剂是由甲醛与尿素或苯酚等化学物质在催化剂作用下缩聚而成的。醛类树脂胶黏剂是用量最大、用途范围最广的有机树脂胶黏剂之一。但是，采用普通醛类树脂胶黏剂生产的人造板不具有防火性能，板材使用过程存在极大的安全隐患。而且，人造板生产和使用过程中会释放对人体有害的甲醛气体，环保性能差，严重危害人类的生产及生活环境。现有无机胶黏剂防火等级低、胶合强度低、韧性差。因此，研发具有防火、高强、环保功能的新型无机胶黏剂及其制备新技术、新工艺、新装置具有重大的现实意义。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种无甲醛释放、具有防火性能的无机胶黏剂及其制备方法。
[0004]本发明提出的技术方案为一种防火环保无机胶黏剂，原料组成包括:
水玻璃:1-3重量份；
氧化镁:30-40重量份；
硫酸镁或硫酸钙:5-8重量份；
水:30-80重量份；
固化剂:10-20重量份；
防水剂:0.5-2重量份；
增韧剂:0.5-1重量份；
增强剂:1-1.5重量份；
缓凝剂:1_2重量份。
[0005]上述胶黏剂的组分，优选的，所述的固化剂为氯化镁，所述的防水剂为石蜡，所述的增韧剂为聚乙烯醇或乙烯-醋酸乙烯脂，所述的增强剂为立德粉，所述的缓凝剂为磷酸
三钠或磷酸三钾。
[0006]上述胶黏剂的组分，优选的，还包括促凝剂酒石酸0.5-1重量份。
[0007]作为一个总的发明构思，本发明还提供一种防火环保无机胶黏剂的制备系统，包括第一泵、第二泵、第三泵、第四泵、第五泵、反应池、第一反应爸、冷却池、储存池、第二反应釜和第三反应釜；其中第一泵、反应池、第三泵、储存池、第五泵、第二反应釜和第三反应釜依次相连，第二泵、第一反应釜、冷却池、第四泵和第三反应釜依次相连；第一泵和第二泵的均与自来水管接通，反应池上端设有固化剂进料口与水玻璃进料口 ；所述的第一反应釜上端设有防水剂进料口与增韧剂进料口 ；所述的第二反应釜上端设有硫酸镁进料口、氧化镁进料口与增强剂进料口 ；所述的第三反应釜上端设有缓凝剂进料口与促凝剂进料口。
[0008]上述的制备系统，优选的，所述的的反应池和第一反应釜设置有“U”型搅拌桨；所述的第一反应釜设置有电加热装置；所述的第二反应釜和第三反应釜设置“树枝”型搅拌桨；所述的第一反应釜、第二反应釜和第三反应釜底部均设有截止阀；所述的第一泵为离心泵，流量为20m3/h ;所述的第二泵为离心泵,流量为15m3/h ;所述的第三泵为防腐离心泵，流量为20m3/h ;所述的第四泵为防腐螺杆泵，流量为12m3/h ;所述的第五泵为防腐离心泵，流量为12m3/h。
[0009]作为一个总的发明构思，本发明还提供一种防火环保无机胶黏剂的制备方法，包括以下步骤:
步骤一:向反应池中注入20-50重量份自来水、添加1-3重量份水玻璃和10-20份固化剂，常温搅拌；
步骤二:将反应池中的混合液全部输送到储存池储存并沉淀杂质；
步骤三:将储存池中沉淀后的液态混合物输送到反应釜中，添加30-40重量份氧化镁、1-1.5重量份增强剂及5-8份硫酸镁或硫酸钙，常温搅拌；
步骤四:向另一个反应釜中注入10-30重量份自来水、添加0.5-2重量份防水剂及
0.5-1重量份增韧剂， 加热至90-120 °C，搅拌均匀后，排放到冷却池中冷却至20-40 °C ；步骤五:将步骤三和步骤四得到的液体混合，并添加1-2重量份缓凝剂，常温搅拌，即可制得防火环保无机胶黏剂。
[0010]上述的制备方法，优选的，步骤五中还可以添加0.5-1重量份的促凝剂酒石酸。
[0011]上述的制备方法，优选的，所述的固化剂为氯化镁，所述的防水剂为石蜡，所述的增韧剂为聚乙烯醇或乙烯-醋酸乙烯脂，所述的增强剂为立德粉，所述的缓凝剂为磷酸三钠或磷酸三钾。
[0012]上述的制备方法，优选的，步骤一的具体步骤为向反应池中注入设计量的自来水，然后向反应池加入设计量的水玻璃，搅拌5min后再向反应池添加设计量的固化剂，常温下搅拌1min,搅拌转速60rpm。
[0013]上述的制备方法，优选的，步骤三的具体步骤为:将储存池中液态混合物输送到反应釜中，再向反应釜中加入设计量的氧化镁、立德粉以及硫酸镁，启动“树枝”型搅拌器，搅拌转速150rpm,常温下连续搅拌3_5min。
[0014]上述的制备方法，优选的，步骤四中搅拌设备为“U”形搅拌器，搅拌方式为搅拌转速60rpm，连续搅拌30_40min ;步骤五中搅拌设备为“树枝”型搅拌器，搅拌方式为搅拌转速150rpm,常温下连续搅拌5_6min。
[0015]与现有技术相比，本发明的优点在于:
本发明使用的原料主要为无机材料，未使用醛类材料，保证了胶黏剂防火环保性能；本发明无机胶黏剂的制备方法及系统，工艺简单，配制方便，实现大规模地工业化生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例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他的附图。[0017]图1为本发明较佳实施例防火环保无机胶黏剂的制备系统及流程示意图。
[0018]图中，第一泵1、第二泵2、第三泵3、第四泵4、第五泵5、反应池6、第一反应爸7、冷却池8、储存池9、第二反应釜10、第三反应釜11。
【具体实施方式】
[0019]为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图作更全面、细致地描述。
[0020]除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
[0021]除有特别说明，本发明中用到的各种试剂、原料均为可以从市场上购买的商品或者可以通过公知的方法制得的产品。 [0022]本发明的【具体实施方式】如下:
一种防火环保无机胶黏剂，主要由以下重量份数组成:
水玻璃:1-3重量份；
氧化镁:30-40重量份；
硫酸镁或硫酸钙:5-8重量份；
水:30-80重量份；
固化剂:10-20重量份，固化剂选用氯化镁；
防水剂:0.5-2重量份，防水剂选用石蜡；
增韧剂:0.5-1重量份，增韧剂选用聚乙烯醇或乙烯醋酸乙酯；
增强剂:1-1.5重量份，增强剂选用立德粉；
缓凝剂:1-2重量份，缓凝剂选用磷酸三钠或磷酸三钾。
[0023]除上述组分外，还可以包括促凝剂酒石酸0.5-1重量份，以在生产植物纤维板或刨花板所在车间气温在30 °C以下时使用。
[0024]如图1所示，制备上述胶黏剂的制备系统，包括第一泵1、第二泵2、第三泵3、第四泵4、第五泵5、反应池6、第一反应釜7、冷却池8、储存池9、第二反应釜10和第三反应釜11 ;其中第一泵1、反应池6、第三泵3、储存池9、第五泵5、第二反应釜10和第三反应釜11依次相连，第二泵2、第一反应釜7、冷却池8、第四泵4和第三反应釜11依次相连；第一泵I和第二泵2均与自来水管接通，反应池6上端设有固化剂进料口与水玻璃进料口，第一反应釜7上端设有防水剂进料口与增韧剂进料口，第二反应釜10上端设有硫酸镁进料口、氧化镁进料口与增强剂进料口，第三反应釜11上端设有缓凝剂进料口与促凝剂进料口，反应池6和第一反应釜7设置有“U”型搅拌桨，第一反应釜7设置有电加热装置，第二反应釜10和第三反应釜11设置“树枝”型搅拌桨，第一反应釜7、第二反应釜10和第三反应釜11底部均设有截止阀，第一泵I为离心泵，流量为20m3/h，第二泵2为离心泵，流量为15m3/h，第三泵3为防腐离心泵,流量为20m3/h,第四泵4为防腐螺杆泵,流量为12m3/h,第五泵5为防腐离心泵，流量为12m3/h。
[0025]上述的胶黏剂的制备方法，包括以下步骤:
步骤一:启动第一泵1，向反应池6中注入20-50重量份的自来水，然后向反应池6加入1-3重量份的水玻璃，搅拌5min后再向反应池6添加10-20份的固化剂氯化镁，常温下搅拌1min,搅拌转速60rpm。
[0026]步骤二:启动第三泵3，将反应池6中的混合液全部输送到储存池9储存并沉淀杂质；
步骤三:启动第五泵5，将储存池9中液态混合物输送到第二反应釜10中，再向第二反应釜10中加入30-40重量份的氧化镁、1-1.5重量份立德粉以及5-8重量份硫酸镁，启动“树枝”型搅拌器，搅拌转速150rpm,常温下连续搅拌3_5min ；
步骤四:启动第二泵2，向第一反应釜7中注入10-30重量份自来水、添加0.5-2重量份防水剂石蜡及0.5-1重量份增韧剂聚乙烯醇或乙烯醋酸乙酯，开启电加热装置，使第一反应釜7温度保持在90-120 °C，同时启动“U”形搅拌器，搅拌转速60rpm，连续搅拌30_40min后，打开第一反应釜7底部的截止阀，将第一反应釜7中液态混合物排放到冷却池8中，自然冷却至20-40 V ；
步骤五:打开第二反应釜10底部的截止阀，将第二反应釜10中的混合物全部放入第三反应釜11中，启动第四泵4将冷却池8中的液体全部放入第三反应釜11，并添加1-2重量份缓凝剂。启动“树枝”型搅拌器，搅拌方式为搅拌转速150rpm，常温下连续搅拌5_6min，即可制得防火环保无机胶黏剂。 [0027]以上步骤五中还可以加入0.5-1重量份的促凝剂酒石酸，所制的防火环保胶黏剂在生产植物纤维板或刨花板所在车间气温在30 °C以下时使用。
【权利要求】
1.一种防火环保无机胶黏剂，其特征在于，原料组成包括: 水玻璃:1-3重量份； 氧化镁:30-40重量份； 硫酸镁或硫酸钙:5-8重量份； 水:30-80重量份； 固化剂:10-20重量份； 防水剂:0.5-2重量份； 增韧剂:0.5-1重量份； 增强剂:1-1.5重量份； 缓凝剂:1-2重量份。
2.根据权利要求1所述的一种防火环保无机胶黏剂，其特征在于，所述的固化剂为氯化镁，所述的防水剂为石蜡，所述的增韧剂为聚乙烯醇或乙烯-醋酸乙烯脂，所述的增强剂为立德粉，所述的缓凝剂为磷酸三钠或磷酸三钾。
3.根据权利要求1所述的一种防火环保无机胶黏剂，其特征在于，还包括0.5-1重量份促凝剂酒石酸。
4.一种防火环保无机胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一:向反应池中注入20-50重量份自来水、添加1-3重量份水玻璃和10-20份固化剂，常温搅拌； 步骤二:将反应池中的混合液全部输送到储存池储存并沉淀杂质； 步骤三:将储存池中沉淀后的液态混合物输送到反应釜中，添加30-40重量份氧化镁、1-1.5重量份增强剂及5-8份硫酸镁或硫酸钙，常温搅拌； 步骤四:向另一个反应釜中注入10-30重量份自来水、添加0.5-2重量份防水剂及0.5-1重量份增韧剂，加热至90-120 °C，搅拌均匀后，排放到冷却池中冷却至20-40 °C ；步骤五:将步骤三和步骤四得到的液体混合，并添加1-2重量份缓凝剂，常温搅拌，即可制得防火环保无机胶黏剂。
5.根据权利要求4所述的一种防火环保无机胶黏剂的制备方法，其特征在于，步骤五中还可以添加0.5-1重量份的促凝剂酒石酸。
6.根据权利要求4所述的一种防火环保无机胶黏剂的制备方法，其特征在于，其中所述的固化剂为氯化镁，所述的防水剂为石蜡，所述的增韧剂为聚乙烯醇或乙烯-醋酸乙烯月旨，所述的增强剂为立德粉，所述的缓凝剂为磷酸三钠或磷酸三钾。
7.根据权利要求4或5或6所述的一种防火环保无机胶黏剂的制备方法，其特征在于，步骤一的具体步骤为向反应池中注入设计量的自来水，然后向反应池加入设计量的水玻璃，搅拌5min后再向反应池添加设计量的固化剂，常温下搅拌lOmin，搅拌转速60rpm。
8.根据权利要求4、5或6所述的一种防火环保无机胶黏剂的制备方法，其特征在于，步骤三的添加步骤具体为:将储存池中液态混合物输送到反应釜中，再向反应釜中加入设计量的氧化镁、增强剂以及硫酸镁。
9.根据权利要求4、5或6所述的一种防火环保无机胶黏剂的制备方法，其特征在于，步骤三中的搅拌方式为使用“树枝”型搅拌器，搅拌转速150rpm，常温下连续搅拌3_5min ;步骤四中的搅拌方式为使用“U”形搅拌器，搅拌转速60rpm，连续搅拌30_40min ;步骤五中搅拌方式为使用“树枝”型搅拌器，搅拌转速150rpm,常温下连续搅拌5_6min。
10.一种实施如权利要求4至9中任一所述的防火环保无机胶黏剂制备方法的系统，其特征在于:包括第一泵、第二泵、第三泵、第四泵、第五泵、反应池、第一反应釜、冷却池、储存池、第二反应釜和第三反应釜；其中第一泵、反应池、第三泵、储存池、第五泵、第二反应釜和第三反应 釜依次相连，第二泵、第一反应釜、冷却池、第四泵和第三反应釜依次相连；第一泵和第二泵均与自来水管接通，反应池上端设有固化剂进料口与水玻璃进料口 ；所述的第一反应釜上端设有防水剂进料口与增韧剂进料口 ；所述的第二反应釜上端设有硫酸镁进料口、氧化镁进料口与增强剂进料口 ；所述的第三反应釜上端设有缓凝剂进料口与促凝剂进料口。
【文档编号】C09J11/04GK104031564SQ201410262039
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月13日 优先权日:2014年6月13日
【发明者】钟文泉, 李新功, 吴义强 申请人:连云港保丽森实业有限公司