本发明公开了一种复合人造板胶黏剂，属于板材助剂
技术领域：
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背景技术：
：随着现代木材加工业的发展，人造板胶黏剂不近用量日益扩大、品种增多，而且已经成为一个地区木材工业发展水平的重要标志。目前，人造板工业胶黏剂以脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂为代表的“三醛胶”的应用最为广泛，这三类胶黏剂都采用甲醛为合成原料。甲醛被视为室内空气污染的主要源头之一，污染周期长，难以根本去除，一直困扰着人造板行业的发展。随着环保意识的提高，人造板用无醛胶黏剂是人造板的重要发展方向，目前人造板用无醛胶黏剂面临的普遍问题是价格成本偏高或者耐水性能不佳，限制了其广泛应用。无机胶黏剂原料易得，价格低廉，制备和使用方便，且应用范围广，具有不燃烧、无污染、耐温性和耐久性好等特点，越来越受到人们的关注和重视。现有的无机胶黏剂主要有硅酸盐和磷酸盐两大系列，实际应用更为广泛的是硅酸盐胶黏剂。硅酸盐胶黏剂是以硅酸盐为主体原料的胶黏剂，按照固化条件和应用的方式，可分为气干型、水固型和反应型。通常所说的硅酸盐胶黏剂，主要是指反应型硅酸盐胶黏剂。它一般由主胶料（胶黏剂）、固化剂和骨架材料三部分组成，具有耐温性好、粘接强度高、粘接应力小和操作性好等特点，可被用来粘接金属、陶瓷、玻璃、石材等材料，因而在航天、机械、电子、化工等领域获得较为广泛的应用。然而，将硅酸盐胶黏剂用于人造板工业的研究却鲜有报道。传统人造板胶黏剂还存在这耐水性能不佳、胶合强度不足的问题。因此，人造板胶黏剂的发展和技术进步，对于提高人造板产品质量、人造板工业节能降耗、为社会提供绿色人造板产品发挥了重要作用。技术实现要素：本发明主要解决的技术问题是：针对传统人造板耐水性不佳，粘结强度不足的问题，提供了一种复合人造板胶黏剂。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种复合人造板胶黏剂，是由以下重量份数的原料组成：60～80份无机粘结剂，30～50份高分子树脂，20～40份生物质粘结剂，8～10份润湿剂，10～20份填料；所述无机粘结剂是由以下重量份数的原料组成：80～100胶液，10～15份氧化物，8～10份骨架材料；所述高分子树脂是由以下重量份数的原料组成：60～80份改性脲醛树脂，10～20份有机硅，8～10份氢化石油树脂，4～6份固化剂；所述生物质粘结剂是由以下重量份数的原料组成：40～50份植物浸提液，10～15份糯米汁，20～30份腐植酸。所述润湿剂为十二烷基苯磺酸钠，失水山梨醇脂肪酸酯或壬基酚聚环氧乙烷醚中的任意一种。所述填料为微晶纤维素和膨胀石墨烯按质量比为3：1～5：1混合而成。所述胶液为模数为2.5～3.0的水玻璃。所述氧化物为纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米氧化铝和纳米氧化镁按质量比为1：1：1：1混合而成。所述骨架材料为炭化稻壳纤维。所述改性脲醛树脂为木质素改性脲醛树脂。所述有机硅为甲基三氯硅烷，二甲基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷中的任意一种。所述固化剂为草酸、硫酸铵或氯化铵中的任意一种。所述植物浸提液是由蔗渣和无花果树叶按质量比为1：1混合后，用去离子水浸提得到。本发明的有益效果是：（1）本发明技术方案通过采用无机粘结剂、高分子树脂和生物质粘结剂复配作为主要粘结成分，在使用过程中，其中无机粘结剂和生物质粘结剂可在润湿剂的作用下，渗透进入板材孔隙结构内部，生物质粘结剂中的植物糖蛋白可提供一定的粘结强度，另外，弱酸性的生物质粘结剂有利于促进无机粘结剂的凝胶网络结构的生成，生成的凝胶网络一方面可使木材与木材间良好粘结，另一方面可作为增强增韧网络，而纳米尺寸的氧化物可填充于网络结构孔隙内部，从而使体系粘结层的致密度有效提高，从而提高胶黏剂体系的耐水性能，再者，纳米氧化物表面的活性羟基与高分子树脂中的有机硅成分可在板材热压加工过程中发生脱水缩合，生成具有一定强度的硅氧键，在进一步提升粘结强度的同时，使体系的耐水性进一步提高；（2）本发明通过在体系中添加少量腐植酸，腐植酸为含复杂羧基和酚羟基等官能团的混合物，可保障体系处于弱酸性环境条件，另外，腐植酸中所含丰富有机质可提高体系与木材基体的界面相容性，其中活性基团可在粘结过程中起到桥接作用，进一步提高产品对木材的粘结性能，且腐植酸多为降解后的小分子物质，可在润湿剂作用下快速渗透进入木材孔隙结构内部，与体系中其他成分结合后，在木材孔隙结构中形成“胶钉”结构，使粘结强度进一步提升。具体实施方式将稻壳与水按质量比为1：10～1：40混合浸泡2～3h后，过滤，得水浸稻壳，再将所得水浸稻壳冷冻粉碎后，于温度为105～110℃条件下干燥至恒重，得干燥稻壳纤维，再将所得干燥稻壳纤维转入炭化炉，以60～90ml/min速率向炉内通入氩气保护，在氩气保护状态下，以0.5～0.8℃/min速率程序升温至300～380℃，保温炭化2～4h后，继续以0.3～0.5℃/min速率程序升温至480～500℃，保温炭化3～5h后，随炉冷却至室温，出料，得炭化稻壳纤维；按质量比为1：8～1：15将木质素与质量分数为30～35%甲醛溶液加入四口烧瓶，并用氢氧化钠溶液调节ph至9.8～10.6，加热回流反应4～6h后，再向四口烧瓶中加入木质素质量6～15倍的脲醛树脂，并将四口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为75～80℃，转速为400～600r/min条件下，恒温搅拌反应4～6h，出料，得木质素改性脲醛树脂；按质量比为1：1将蔗渣和无花果叶加入球磨罐中，球磨混合4～6h，得球磨料，再将所得球磨料与去离子水按质量比为1：60～1：80加入烧杯中，并向烧杯中加入球磨料质量0.1～0.2倍的柠檬酸，再将烧杯移入超声振荡仪，于超声频率为55～60khz条件下，超声振荡2～4h，过滤，得滤液，并将所得滤液转入旋转蒸发仪，于温度为75～85℃条件下，旋蒸浓缩45～60min，得浓缩液，即为植物浸提液；按重量份数计，依次取80～100胶液，10～15份氧化物，8～10份炭化稻壳纤维，用搅拌机以600～800r/min转速搅拌混合2～4h，得无机粘结剂；按重量份数计，依次取60～80份木质素改性脲醛树脂，10～20份有机硅，8～10份氢化c9石油树脂，4～6份固化剂，用搅拌机以600～800r/min转速搅拌混合45～60min，得高分子树脂；按重量份数计，依次取40～50份植物浸提液，10～15份糯米汁，20～30份腐植酸，用搅拌机以300～500r/min转速搅拌混合60～80min，得生物质粘结剂；按重量份数计，依次取60～80份无机粘结剂，30～50份高分子树脂，20～40份生物质粘结剂，8～10份润湿剂，10～20份填料，倒入球磨罐中，球磨混合4～6h，出料，即得复合人造板胶黏剂。所述润湿剂为十二烷基苯磺酸钠，失水山梨醇脂肪酸酯或壬基酚聚环氧乙烷醚中的任意一种。所述填料为微晶纤维素和膨胀石墨烯按质量比为3：1～5：1混合而成。所述胶液为模数为2.5～3.0的水玻璃。所述氧化物为纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米氧化铝和纳米氧化镁按质量比为1：1：1：1混合而成。所述有机硅为甲基三氯硅烷，二甲基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷中的任意一种。所述固化剂为草酸、硫酸铵或氯化铵中的任意一种。实例1将稻壳与水按质量比为1：40混合浸泡3h后，过滤，得水浸稻壳，再将所得水浸稻壳冷冻粉碎后，于温度为110℃条件下干燥至恒重，得干燥稻壳纤维，再将所得干燥稻壳纤维转入炭化炉，以90ml/min速率向炉内通入氩气保护，在氩气保护状态下，以0.8℃/min速率程序升温至380℃，保温炭化4h后，继续以0.5℃/min速率程序升温至500℃，保温炭化5h后，随炉冷却至室温，出料，得炭化稻壳纤维；按质量比为1：15将木质素与质量分数为35%甲醛溶液加入四口烧瓶，并用氢氧化钠溶液调节ph至10.6，加热回流反应6h后，再向四口烧瓶中加入木质素质量15倍的脲醛树脂，并将四口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为80℃，转速为600r/min条件下，恒温搅拌反应6h，出料，得木质素改性脲醛树脂；按质量比为1：1将蔗渣和无花果叶加入球磨罐中，球磨混合6h，得球磨料，再将所得球磨料与去离子水按质量比为1：80加入烧杯中，并向烧杯中加入球磨料质量0.2倍的柠檬酸，再将烧杯移入超声振荡仪，于超声频率为60khz条件下，超声振荡4h，过滤，得滤液，并将所得滤液转入旋转蒸发仪，于温度为85℃条件下，旋蒸浓缩60min，得浓缩液，即为植物浸提液；按重量份数计，依次取100胶液，15份氧化物，10份炭化稻壳纤维，用搅拌机以800r/min转速搅拌混合4h，得无机粘结剂；按重量份数计，依次取80份木质素改性脲醛树脂，20份有机硅，10份氢化c9石油树脂，6份固化剂，用搅拌机以800r/min转速搅拌混合60min，得高分子树脂；按重量份数计，依次取50份植物浸提液，15份糯米汁，30份腐植酸，用搅拌机以500r/min转速搅拌混合80min，得生物质粘结剂；按重量份数计，依次取80份无机粘结剂，50份高分子树脂，40份生物质粘结剂，10份润湿剂，20份填料，倒入球磨罐中，球磨混合6h，出料，即得复合人造板胶黏剂。所述润湿剂为十二烷基苯磺酸钠。所述填料为微晶纤维素和膨胀石墨烯按质量比为5：1混合而成。所述胶液为模数为3.0的水玻璃。所述氧化物为纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米氧化铝和纳米氧化镁按质量比为1：1：1：1混合而成。所述有机硅为甲基三氯硅烷。所述固化剂为草酸。实例2将稻壳与水按质量比为1：40混合浸泡3h后，过滤，得水浸稻壳，再将所得水浸稻壳冷冻粉碎后，于温度为110℃条件下干燥至恒重，得干燥稻壳纤维，再将所得干燥稻壳纤维转入炭化炉，以90ml/min速率向炉内通入氩气保护，在氩气保护状态下，以0.8℃/min速率程序升温至380℃，保温炭化4h后，继续以0.5℃/min速率程序升温至500℃，保温炭化5h后，随炉冷却至室温，出料，得炭化稻壳纤维；按质量比为1：15将木质素与质量分数为35%甲醛溶液加入四口烧瓶，并用氢氧化钠溶液调节ph至10.6，加热回流反应6h后，再向四口烧瓶中加入木质素质量15倍的脲醛树脂，并将四口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为80℃，转速为600r/min条件下，恒温搅拌反应6h，出料，得木质素改性脲醛树脂；按质量比为1：1将蔗渣和无花果叶加入球磨罐中，球磨混合6h，得球磨料，再将所得球磨料与去离子水按质量比为1：80加入烧杯中，并向烧杯中加入球磨料质量0.2倍的柠檬酸，再将烧杯移入超声振荡仪，于超声频率为60khz条件下，超声振荡4h，过滤，得滤液，并将所得滤液转入旋转蒸发仪，于温度为85℃条件下，旋蒸浓缩60min，得浓缩液，即为植物浸提液；按重量份数计，依次取50份植物浸提液，15份糯米汁，30份腐植酸，用搅拌机以500r/min转速搅拌混合80min，得生物质粘结剂；按重量份数计，依次取80份无机粘结剂，40份生物质粘结剂，10份润湿剂，20份填料，倒入球磨罐中，球磨混合6h，出料，即得复合人造板胶黏剂。所述润湿剂为十二烷基苯磺酸钠。所述填料为微晶纤维素和膨胀石墨烯按质量比为5：1混合而成。所述胶液为模数为3.0的水玻璃。所述氧化物为纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米氧化铝和纳米氧化镁按质量比为1：1：1：1混合而成。所述有机硅为甲基三氯硅烷。所述固化剂为草酸。实例3将稻壳与水按质量比为1：40混合浸泡3h后，过滤，得水浸稻壳，再将所得水浸稻壳冷冻粉碎后，于温度为110℃条件下干燥至恒重，得干燥稻壳纤维，再将所得干燥稻壳纤维转入炭化炉，以90ml/min速率向炉内通入氩气保护，在氩气保护状态下，以0.8℃/min速率程序升温至380℃，保温炭化4h后，继续以0.5℃/min速率程序升温至500℃，保温炭化5h后，随炉冷却至室温，出料，得炭化稻壳纤维；按质量比为1：15将木质素与质量分数为35%甲醛溶液加入四口烧瓶，并用氢氧化钠溶液调节ph至10.6，加热回流反应6h后，再向四口烧瓶中加入木质素质量15倍的脲醛树脂，并将四口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为80℃，转速为600r/min条件下，恒温搅拌反应6h，出料，得木质素改性脲醛树脂；按质量比为1：1将蔗渣和无花果叶加入球磨罐中，球磨混合6h，得球磨料，再将所得球磨料与去离子水按质量比为1：80加入烧杯中，并向烧杯中加入球磨料质量0.2倍的柠檬酸，再将烧杯移入超声振荡仪，于超声频率为60khz条件下，超声振荡4h，过滤，得滤液，并将所得滤液转入旋转蒸发仪，于温度为85℃条件下，旋蒸浓缩60min，得浓缩液，即为植物浸提液；按重量份数计，依次取100胶液，15份氧化物，10份炭化稻壳纤维，用搅拌机以800r/min转速搅拌混合4h，得无机粘结剂；按重量份数计，依次取80份木质素改性脲醛树脂，20份有机硅，10份氢化c9石油树脂，6份固化剂，用搅拌机以800r/min转速搅拌混合60min，得高分子树脂；按重量份数计，依次取80份无机粘结剂，50份高分子树脂，10份润湿剂，20份填料，倒入球磨罐中，球磨混合6h，出料，即得复合人造板胶黏剂。所述润湿剂为十二烷基苯磺酸钠。所述填料为微晶纤维素和膨胀石墨烯按质量比为5：1混合而成。所述胶液为模数为3.0的水玻璃。所述氧化物为纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米氧化铝和纳米氧化镁按质量比为1：1：1：1混合而成。所述有机硅为甲基三氯硅烷。所述固化剂为草酸。实例4将稻壳与水按质量比为1：40混合浸泡3h后，过滤，得水浸稻壳，再将所得水浸稻壳冷冻粉碎后，于温度为110℃条件下干燥至恒重，得干燥稻壳纤维，再将所得干燥稻壳纤维转入炭化炉，以90ml/min速率向炉内通入氩气保护，在氩气保护状态下，以0.8℃/min速率程序升温至380℃，保温炭化4h后，继续以0.5℃/min速率程序升温至500℃，保温炭化5h后，随炉冷却至室温，出料，得炭化稻壳纤维；按质量比为1：15将木质素与质量分数为35%甲醛溶液加入四口烧瓶，并用氢氧化钠溶液调节ph至10.6，加热回流反应6h后，再向四口烧瓶中加入木质素质量15倍的脲醛树脂，并将四口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为80℃，转速为600r/min条件下，恒温搅拌反应6h，出料，得木质素改性脲醛树脂；按质量比为1：1将蔗渣和无花果叶加入球磨罐中，球磨混合6h，得球磨料，再将所得球磨料与去离子水按质量比为1：80加入烧杯中，并向烧杯中加入球磨料质量0.2倍的柠檬酸，再将烧杯移入超声振荡仪，于超声频率为60khz条件下，超声振荡4h，过滤，得滤液，并将所得滤液转入旋转蒸发仪，于温度为85℃条件下，旋蒸浓缩60min，得浓缩液，即为植物浸提液；按重量份数计，依次取100胶液，15份氧化物，10份炭化稻壳纤维，用搅拌机以800r/min转速搅拌混合4h，得无机粘结剂；按重量份数计，依次取80份木质素改性脲醛树脂，20份有机硅，10份氢化c9石油树脂，6份固化剂，用搅拌机以800r/min转速搅拌混合60min，得高分子树脂；按重量份数计，依次取50份植物浸提液，15份糯米汁，用搅拌机以500r/min转速搅拌混合80min，得生物质粘结剂；按重量份数计，依次取80份无机粘结剂，50份高分子树脂，40份生物质粘结剂，10份润湿剂，20份填料，倒入球磨罐中，球磨混合6h，出料，即得复合人造板胶黏剂。所述润湿剂为十二烷基苯磺酸钠。所述填料为微晶纤维素和膨胀石墨烯按质量比为5：1混合而成。所述胶液为模数为3.0的水玻璃。所述氧化物为纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米氧化铝和纳米氧化镁按质量比为1：1：1：1混合而成。所述有机硅为甲基三氯硅烷。所述固化剂为草酸。对比例：东莞某胶黏剂科技有限公司生产的人造板胶黏剂。将实例1至4所得胶黏剂和对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：按照gb/t17657制作试件，检测试件的胶合强度和24h吸水率，并用24h吸水率来评价其耐水性。具体检测结果如表1所示：表1检测内容实例1实例2实例3实例4对比例胶合强度/mpa0.70.560.60.540.4824吸水率/%3142433950由表1检测结果可知，本发明所得复合人造板胶黏剂具有良好的耐水性，且胶合强度得到了有效的提高。当前第1页12