专利名称：：环保型淀粉胶合剂的制作方法
技术领域：
：本发明是涉及一种环保型胶合剂(Environment-friendlystarch-basedadhesive)，且特别是涉及一种不含甲醛的环保型淀粉胶合剂。
背景技术：
：目前，在木制家具建材、细工木板与房屋装饰等领域上，经常使用尿素甲醛胶作为胶合剂，但此胶合剂会不断逸散具有毒性的甲醛，进而影响人体的健康，因此，已经有许多国家公告要求室内合板的甲醛含量管制量。为符合国家标准的规定，目前已研究出许多环保型胶合剂。中国专利CN1462786提出一种天然无毒胶粘剂的制备方法，其由主料、增强剂、稳定剂以及其它助剂所组成，制备过程需经过三次的化学改性程序以及一次交联程序，最后得到无毒的胶粘剂。中国专利CN10105034提出一种木材加工用的环保型粘合剂的制备方法，其利用天然高分子糯粉和无毒的有机高分子聚乙烯醇为原料，经化学反应后制成一种环保型粘合剂。中国专利CN1962787提出一种淀粉粘合剂，其先将淀粉糊化后再经聚乙烯醇与丁二烯的化学改性后，之后添加尿素的方法提升胶合剂的粘接强度、抗水性及柔韧性，使其成为一种用于木材的环保型胶合剂。但是上述的环保型粘合剂的制备过程繁琐，需搭配升降温以及化学改性程序，使得成本价格无法降低，因此，业界急需研发一种成本低廉且无甲醛的环保型胶合剂。
发明内容本发明的目的在于提供一种成本低廉且无甲醛的环保型胶合剂。本发明提供一种环保型淀粉胶合剂，包括成份A，包括一未经改性的原生淀粉；成份B，包括一水溶性高分子、一乳化剂与水；以及成份C，包括一交联剂。为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，作详细说明如下本发明提供的环保型淀粉胶合剂，包括A、B、C三种成份。由于已知的尿素甲醛胶合剂主要原料为石化制品，会对环境造成伤害，因此本发明的主要原料成份A选择未经改性的原生淀粉，例如玉米淀粉、马铃薯淀粉、米淀粉、小麦淀粉、树薯淀粉，其不但符合环保需求，且易于取得。此处需注意的是，原生淀粉是指天然取得的淀粉，未经任何化学反应改性的淀粉。本发明的成份B，包括水溶性高分子、乳化剂与水，水溶性高分子包括聚多元醇或聚烯胺，例如聚乙二醇(polyethyleneglycol,PEG)、聚四亚甲基醚二醇(polytetramethyleneetherglycol,PTMEG)、聚乙烯醇(polyvinylalcohol,PVA)、聚乙烯亚胺(polyethyleneimine)、聚烯丙胺(polyallylamine，PAA)。由于已知的胶合剂包含甲醛，会对人体造成伤害，因此选择不含甲醛的水溶性高分子；而乳化剂为一种非水溶性树脂，包括天然橡胶、苯乙烯、醋酸乙烯、压克力树酯、聚氨酯或环氧树酯，乳化剂的作用在于后续将A、B、C三成份混合时，能够使水溶性高分子与交联剂混合均匀。本发明的成份C包括交联剂，例如三聚氰胺(melamine)、三甲氧基三聚氰胺(trimethoxymelamine)、三乙氧基三聚氰胺(triethoxymelamine)、六甲氧基三聚氰胺(hexamethoxymelamine)、六乙氧基三聚氰胺(hexaethoxymelamine)，此交联剂主要会与水溶性高分子交联，使其成为稳定的聚合物。本发明的成份B还包括一催化剂，为一种弱酸溶液，包括柠檬酸、硼酸、草酸或磷酸的溶液，这些催化剂能使反应速度增加，使A、B、C三种成份混合时，加速交联剂与水溶性高分子之间的交联反应。最后将上述的A、B、C三成份均匀混合，即可得pH值约为58的环保型淀粉胶合剂，相较于已知技术，本发明不需经由复杂的化学改性或繁琐的制备程序，只需将上述的A、B、C三者均匀混合，即可制得环保型淀粉胶合剂。上述各成份中的淀粉水溶性高分子乳化剂水交联剂催化剂的重量百分比为(15-40%):(4-10%):(4-10%):(40-80%):(4-10%):(o.1-0.5%)，较佳的重量百分比关系为(20-30%):(5-8%):(5-8%):(50-70%):(5-8%):(0.2-0.3%)。而其中以成份A:成份B:成份c的比例表示时，其重量百分比关系为(15-40%):(60-85%):(4-10%)，较佳的重量百分比为(20-30%):(70-80%):(5-8%)。本发明的环保型胶合剂的制备方式，包括以下步骤(a)制备成份B:首先将水溶性高分子溶于水中，置于一搅拌容器中，为了使水溶性高分子均匀溶解于水中，加热搅拌容器，控制温度约7090°C间，反应约23小时，之后将容器置于室温下冷却，再依序加入乳化剂以及催化剂，其中水溶性高分子乳化剂水的重量百分比约为(2-10%):(2-10%):(40-80%)，较佳为(4-8%):(4-8%):(50-70%)。(b)将原生淀粉的成份A、上述制得的成份B以及交联剂成份C，三者依照成份A:成份B:成份C重量百分比关系为(15-40%):(60-85%):(4-10%)，取三成份于室温下搅拌约60分钟，即可制得本发明的环保型淀粉胶合剂。本发明的环保型淀粉胶合剂，主要应用于木材粘合上，例如木制家具建材、细工木板与房屋装饰等领域上。为了使其应用于产业上，依照中华民国国家标准CNS2233尿素胶检验法以及CNS1394普通合板的规定检验本发明的环保型淀粉胶合剂。依照中华民国CNS2233尿素胶检验法的规定，检验项目分为25。C粘度试验、25t:凝固试验与25t:、7(TC保存试验。本发明的环保型淀粉胶合剂于25t:粘度介于2，0003，500CP之间；25t:凝固试验时间长达约68小时；25。C保存试验至少可达30天以上，7(TC保存试验至少可达20小时以上，因此，本发明的环保型淀粉胶合剂符合中华民国CNS2233尿素胶检验法的标准。另外依照中华民国国家标准CNS1394普通合板的规定，将胶合剂粘合普通合板中，再将普通合板浸水变温，依照普通合板能够承受不同浸水温度与时间的类型，分为三种等级(CNSType1、CNSType2、CNSType3)，而本发明的环保型淀粉胶合剂能达到CNS1394Type1的等级，且其粘着强度试验可达30kg/cm2以上，符合国家标准(10kg/cm2以上)的规定。4本发明的环保型淀粉胶合剂，主要由三种成份混合而成，于室温25t:下能保存至少30天以上，只要于使用前，再将三种成份均匀混合即可，使用上非常方便，不需要经过繁杂的升降温程序以及化学改性反应，即可制得胶合剂。再者，本发明的环保型淀粉胶合剂具有下述优点(1)采用原生淀粉作为主要原料，非石化原料，符合环保需求且具有价格低廉的优势；(2)高分子不含甲醛，无甲醛逸散的问题，不危害人体健康；(3)检验项目均达CNS国家标准规定，不但胶粘性佳且耐水性优异，其性能表现优于目前市售的尿素甲醛树脂，因此未来极有潜力成为市售商品。具体实施例方式实施例1制备成份B取60克聚乙二醇、600克水加入一搅拌容器中，为了使高分子均匀溶解于水中，对搅拌容器进行加热反应，控制温度约809(TC下，反应23小时，之后将容器置于室温下冷却，之后再依序加入50克压克力树脂以及2克硼酸，即可制得B成份。实施例2制备环保型淀粉胶合剂取20克玉米淀粉(A成份)、75克实施例1的B成份以及5克六乙氧基三聚氰胺(交联剂)，于室温下搅拌30分钟，即可制得本发明的环保型淀粉胶合剂。取15克的胶合剂涂布于长X宽X高为30cmX30cmX0.3mm的木板上，将另一片同规格的木板覆盖于上，以15(TC热压两片木板10分钟，之后即可进行检验。实施例3制备环保型淀粉胶合剂取25克小麦淀粉(A成份)、70克实施例1的B成份以及5克三甲氧基三聚氰胺(交联剂)，于室温下搅拌30分钟，即可制得本发明的环保型淀粉胶合剂。取15克的胶合剂涂布于长X宽X高为30cmX30cmX0.3mm的木板上，将另一片同规格的木板覆盖于上，以摄氏13(TC热压两片木板10分钟，之后即可进行检验。比较例市售的胶合剂取市售的尿素甲醛胶、三聚氰胺_甲醛胶、聚醋酸乙烯树脂，分别取15克的上述胶合剂涂布于长X宽X高为30cmX30cmX0.3mm的木板上，将另一片同规格的木板覆盖于上，以摄氏13(TC热压两片木板10分钟，之后即可进行检验。实施例4环保型淀粉胶合剂的检验依照中华民国国家标准CNS2232尿素胶的方法，对实施例2和3的胶合剂进行检验，两者平均的结果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由实验结果可得知，本发明的环保型淀粉胶合剂于25t:粘度介于2，0003，500CP之间；25。C凝固试验时间长达约68小时；在25。C保存时间可达30天以上，70°C保存时间至少可达20小时以上，上述的检验结果皆符合CNS2232的标准。依照中华民国国家标准CNS1394普通合板的方法，其检验方式有下述三种，只要木板经过下列程序后，板子未分离，即符合该等级的标准。(l)CNSType3(常态三类)将合板浸入温度(35±3)。C水中2小时，随即在温度(60士3)t:干燥3小时。(2)CNSType2(温水浸水二类)将合板浸入温度(70±3)。C水中2小时，随即在温度(60士3)t:干燥3小时。(3)CNSType1(反复煮沸浸水一类)将板子浸入沸水4小时后，继续在温度(60±3)t:下干燥20小时，再浸入沸水4小时后，在温度(60±3)。C干燥3小时。取实施例2和3以及比较例进行CNS1394普通合板检验，另外比较其胶结能力与甲醛逸散量，比较结果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>比较结果显示，本发明的胶合剂，不但胶结能力佳、不含毒性物质甲醛，且耐水性优良，可达到CNSType1的标准，因此，本发明的胶合剂未来极有潜力成为市售商品。虽然本发明已以数个较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属
技术领域：
中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作任意的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。权利要求一种环保型淀粉胶合剂，包括成份A，包括一未经改性的原生淀粉；成份B，包括一水溶性高分子、一乳化剂与水；以及成份C，包括一交联剂。2.根据权利要求1所述的环保型淀粉胶合剂，其中所述B成份还包括一催化剂。3.根据权利要求2所述的环保型淀粉胶合剂，其中所述催化剂为一弱酸溶液。4.根据权利要求3所述的环保型淀粉胶合剂，其中所述弱酸溶液为柠檬酸、硼酸、草酸或磷酸。5.根据权利要求1所述的环保型淀粉胶合剂，其中所述原生淀粉为玉米淀粉、马铃薯淀粉、米淀粉、小麦淀粉或树薯淀粉。6.根据权利要求1所述的环保型淀粉胶合剂，其中所述水溶性高分子为聚多元醇或聚烯胺。7.根据权利要求1所述的环保型淀粉胶合剂，其中所述水溶性高分子为聚乙二醇、聚四亚甲基醚二醇、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺或聚烯丙胺。8.根据权利要求1所述的环保型淀粉胶合剂，其中所述乳化剂为天然橡胶、苯乙烯、醋酸乙烯、压克力树酯、聚氨酯或环氧树酯。9.根据权利要求1所述的环保型淀粉胶合剂，其中所述交联剂为三聚氰胺、三甲氧基三聚氰胺、三乙氧基三聚氰胺、六甲氧基三聚氰胺、或六乙氧基三聚氰胺。10.根据权利要求1所述的环保型淀粉胶合剂，其中所述未经改性的原生淀粉所述水溶性高分子所述乳化剂所述水所述交联剂的重量百分比为(15-40%):(4-io%):(4-10%):(40-80%):(4-10%)。11.根据权利要求i所述的环保型淀粉胶合剂，其中所述成份A:所述成份B:所述成份C的重量百分比为(15-40%):(60-85%):(4-10%)。12.根据权利要求1所述的环保型淀粉胶合剂，其中所述环保型淀粉胶合剂的pH值约为58。13.根据权利要求1所述的环保型淀粉胶合剂，其中所述环保型淀粉胶合剂不包括甲醛。14.根据权利要求1所述的环保型淀粉胶合剂，其中所述环保型淀粉胶合剂应用于木材粘合上。15.根据权利要求1所述的环保型淀粉胶合剂，其中所述环保型淀粉胶合剂符合中华民国国家标准CNS2233尿素胶检验法的标准。16.根据权利要求1所述的环保型淀粉胶合剂，其中所述环保型淀粉胶合剂符合中华民国国家标准CNS1394普通合板的CNSTypel标准。全文摘要本发明提供一种环保型淀粉胶合剂，包括成份A，包括一未经改性的原生淀粉；成份B，包括一水溶性高分子、一乳化剂与水；以及成份C，包括一交联剂。本发明的环保型淀粉胶合剂以原生淀粉为原料且不含甲醛成份，符合环保需求，且对人体没有危害，可应用于木材粘合上。文档编号C09J103/02GK101735741SQ20081017762公开日2010年6月16日申请日期2008年11月17日优先权日2008年11月17日发明者李吉祥,沈克鹏,蔡金英,赖庆智,郑旭轩申请人:财团法人工业技术研究院