一种用于层积材和胶合木的木材胶粘剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及木材加工及胶粘剂技术领域，具体地说，设及一种用于层积材和胶合 木的木材化粘剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 我国是世界上人造板产量最大的国家，也是人造板最大的消费与进口国，2014人 造板产量已增长至30212. 33万m3。而我国森林覆盖率较低，木材资源严重不足，人工林速 生材已成为我国木材工业的主要原料，由于其木质松软、密度低等缺陷限制了其应用，能够 用于结构材料的人工木质材料很少。要想满足国内对木材及木材制品的大量需求，须高效 利用速生材，大力发展能够作为木质结构使用的人工木质材料。
[0003] 层积材是多层单板按顺纹为主组巧胶合而成的板材，与实木相比，单板层积材结 构均匀，变形小，强度高；胶合木是W较小规格的实木银材，顺纹方向粘结而成的一种工程 木，胶合木强度高，结构均匀，内应力小，不易开裂和翅曲变形。胶合木与木质工字梁，层积 材同为S种主要的工程材产品之一，是有效利用小径材、速生材的结构木质材料，作为结构 材料，对实木的可替代性最强。
[0004] 胶粘剂是层积材与胶合木生产中的关键技术，要求其胶粘剂具有高强度，耐水、耐 候、耐久，且具备良好的工艺性能。现在木材工业中大量使用的脈醒胶粘剂、=聚氯胺-甲 醒胶粘剂W及聚醋酸己締醋胶粘剂的耐水性、耐久性较差、难W满足层积材与胶合木的要 求，普通的酪醒树脂虽耐久性和耐水性等能够达到要求，但其固化温度高，工艺上难W实 现。因此，开发适用于层积材与胶合木的常温固化木材胶粘剂，对促进该一材料的应用与发 展，提高我国木材的利用效率，具有积极的意义。
[0005] 在常温固化的木材胶粘剂中，间苯二酪酪醒树脂具有耐水、耐候、高强度的特性， 可作为胶层积材和胶合木胶粘剂，但由于间苯二酪的价格一直很高，限制了其推广应用范 围，因此一般会加入苯酪进行改性，如吴志平、周先雁、柳婷等公开的专利"一种基体树脂 和一种结构胶合木用胶粘剂"（CN 103865018A)中描述了先用苯酪、间苯二酪和甲醒进行 共缩聚后，再分批加入间苯二酪，得到苯酪改性的间苯二酪-甲醒树脂，使用时加入固化剂 (多聚甲醒、六亚甲基四胺或者=聚氯胺）。该胶粘剂具有强度高、耐久性好、成本比间苯二 酪-甲醒树脂胶粘剂低，可常温固化的特点。但该胶粘剂在间苯二酪用量多时，降低成本不 明显，用量较少时，固化温度会相应上升，导致室温固化不完全，胶粘剂固化后的性能会随 固化温度变化而不稳定，且固化剂为固体，在体系中也会由于混合不均匀导致胶粘剂性能 稳定性变差，限制了其应用范围。
[0006] 上世纪八十年代W来，聚氨醋也开始作为木材胶粘剂使用，由于其具有胶接强度 高、耐水性、耐久性及耐候性能优良的优点，在木材加工中的应用日益广泛。如美国亨斯 迈公司2010年公开的发明专利（CN 101687348B)"-种胶粘剂和使用该胶粘剂生产木质 纤维素复合材料的方法"，描述了用聚離多元醇、多亚甲基多苯基多异氯酸醋（W下简称为 PMDI) W及乳化石蜡混合，得到一种能够生产定向创花板的木材胶粘剂，该胶粘剂不含甲 醒，强度高，但热压温度要在l〇〇°CW上。2010年宫涛、杨树竹、白贵峰公开的发明专利（CN 101701142B)"木材用单组分湿固化聚氨醋胶粘剂及其制备方法"中叙述了木材用单组分湿 固化聚氨醋胶粘剂，用聚氧化丙締二醇与聚二苯基甲烧二异氯酸醋混合反应后加入了二醇 扩链，得到异氯酸根端基单组分湿固化聚氨醋胶粘剂，主要用于人造板加工，W获得无醒含 量的板材。王志玲等2011年公开的发明专利（CN 101967363A)"-种异氯酸醋/PET水乳 液胶粘剂及其制备"描述了采用回收聚对苯二甲酸己二醋（PET)、新戊二醇、马来酸酢等制 备得到PET水乳液，使用时，将单独分装的PET水乳液和PMDI室温混合得异氯酸醋/PET水 乳液胶粘剂用于木材的粘接，该专利W回收的PET为原料，制备得到聚氨醋木材胶粘剂，但 固化温度仍然在l〇〇°CW上。吴子良、罗伟雄2011年公开的发明专利（CN 102093835Ar- 种单组份己締基聚氨醋乳液胶粘剂的制备"中，胶粘剂是在室温下将改性己締基聚合物乳 液与异氯酸醋直接混合反应，加入高岭上等组合而制得，可用于拼板、指接和组装等，由于 主要成份是己締基聚合物乳液，异氯酸醋只是用作交联剂，故难W作为结构胶粘剂使用。
[0007] 目前我国用于层积材和胶合木的结构胶粘剂，还是W间苯二酪-甲醒或者改性间 苯二酪-甲醒树脂为主，而该一类胶粘剂存在前述的一些问题，使得其应用有一定的局限 性。聚氨醋胶粘剂具有与木材的胶接强度高，耐水性与耐候性良好，通过性能调整，可W作 为层积材和胶合木的结构胶粘剂。
【发明内容】
[000引本发明的目的在于提供一种用于层积材和胶合木的木材胶粘剂及其制备方法。胶 粘剂包括A、B两个主要组分，A组分是环己酬与甲醒的反应产物，B组分是A组分与PMDI所 得的反应产物。胶粘剂的制备工艺简单、制备方法可靠，对环境污染小。
[0009] 其制备方法包括下列步骤：
[0010] 1、A组分制备方法
[0011] (1)将环己酬加入至反应蓋中，加入37%的甲醒水溶液，环己酬、双酪A与甲醒的 质量份数比例如下：
[001引环己酬 100份
[0013] 37% 甲醒 120-150 份
[0014] (2)用碱的水溶液调节抑值为10-11，揽拌升温至80-100°C，待体系变清后，保持 温度反应2-化；所述的碱为氨氧化钢、氨氧化钟或者碳酸钢（纯碱）中的一种；
[0015] (3)加入有机酸进行中和至抑为7,在90-120°C、约为-0. 09MPa (表压）下真空脱 水2-化，降温至40°C W下，出料得到A组分；所述的有机酸为甲酸、己酸、草酸中的一种。
[0016] 2、B组分的制备方法
[0017] (1)将A组分加入至反应蓋中，加入PMDI，揽拌升温至60-80°C反应时间2-化； [001引 （2)降温至40°C W下，出料得到B组分。A组分、PMDI的质量份数比例如下：
[0019] A 组分 100 份
[0020] PMDI 120-160 份
[0021] 3、胶粘剂的制备方法
[0022] 将A、B组分混合，加入一定量的木粉，揽拌均匀，得到胶粘剂，该胶粘剂可用于层 积材和胶合木的常温固化结构胶粘剂。A、B组分及填料木粉的质量份数比例如下：
[0023] A 组分 100 份
[0024] B 组分 180-220 份 [00巧]木粉4-6份
[0026] 本发明所述的胶粘剂具有下列的特点：
[0027] (1)胶粘剂的胶接强度高，耐水性、耐气候性好，可W作为层积材和胶合木的结构 胶粘剂；
[002引 似采用双组分，其中B组分用A组分与PMDI反应后得到，其储存稳定性大大提 高，储存期可达到一年W上；
[0029] (3)可常温固化，适用性强，且A、B组分的分子量可W根据需要调整，可W满足不 同季节及不同地区的要求；
[0030] (4)胶粘剂中无溶剂，固化时无挥发性物质产生，对工作场所无环境污染；
[003U (5)粘度适中，在使用时，可W采用喷胶、刷胶等多种施胶方式；
[003引 做胶粘剂制备工艺简单，制备过程中，无"立废"排放。
【具体实施方式】
[0033] 为了更好的阐述本发明所公开的技术，通过W下实施例来进一步说明。
[0034] 实施例1
[003引 A组分的制备方法
[0036] 将环己酬1000kg、37%的甲醒水溶液1400kg加入至反应蓋中，用30%氨氧化钢水 溶