高强度高耐水强化木地板安装用胶粘剂的研制.pdf

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1、第20卷第1期胶体与聚合物VOl.20NO.12002年3月ChineseJOurnalOfCOllOidSpOlymerar.2002高强度高耐水强化木地板安装用胶粘剂的研制刘绍英陈光前(中蓝晨光化工研究院成都610041D摘要利用有机硅具有耐水性~耐候性~耐低温性采用半连续乳液聚合法制备有机硅~丙烯酸酯~醋酸乙烯酯等不饱和单体共聚乳液G通过实验系统地考察了固含量~单体~乳化剂~聚合方式~加料速度等对乳液聚合的影响G采用该工艺制备出了一种稳定性好~粘接力强~耐水性好的木材用高固含量胶粘剂G关键词有机硅G乳合乳液G耐水G木地板全世界木材胶粘

2、剂产量占胶粘剂总产量的3/4如美国约60%~俄罗斯为79%~日本为75%~我国6070%G地板用胶粘剂在木材胶粘剂中占据着显著的地位脲醛树脂~酚醛树脂~三聚氰胺树脂和聚醋酸乙烯树脂(白乳胶D是木材加工中最常用的合成胶粘剂其中白乳胶胶膜柔韧~室温固化~使用方便~无毒无害但不耐水~耐低温性差~易蠕变等[1]G随着科学技术的进步和人民生活水平的提高胶粘剂品种不断增加消耗量逐年增大特别是在家庭装修中尤为明显G人们对胶粘剂性能要求越来越高尤其是一些专用胶粘剂G近年来耐磨防水的强化地板的性能指标基本达到德国进口产品指标因而与之配套的安装用胶粘剂也相应要

3、求国产化而且性能达到德国EN204D3标准G国内现有的许多胶粘剂虽然具有色浅~透明性好~优良的耐光性能和耐老化性能耐酸~碱~盐~洗涤剂等化学品的玷污及腐蚀性但低温韧性差~耐水性差~粘接强度低等缺点决定这些胶粘剂不能用于强化木地板的安装G用有机硅对醋酸乙烯~丙烯酸酯类进行接枝共聚改性制得的乳液兼具有机硅~醋酸乙烯~丙烯酸酯的优越性同时克服了其单一聚合物胶粘剂的缺点完全满足强化木地板安装用的要求[2]其性能达到德国的EN204D3标准G1实验1.1原材料有机硅单体晨光化工研究院研制G醋酸乙烯酯工业级国产G丙烯酸酯类工业级国产G引发剂工业级国产G

4、表面活性剂工业级国产G交联单体自制G1.2胶粘剂的制备向装有搅拌器~回流冷凝器的四口烧瓶中加入定量的去离子水~保护胶体(PVAD升温到90左右溶解23小时冷却到室温加入种子聚合所需复合表面活性剂~种子单体~定量引发剂搅拌均匀加热升温到70搅拌反应0.51小时保持温度805在36小时内滴加余下单体和引发剂G加完料后继续反应1小时G冷却~中和~出料~得乳白色(略带蓝光D的乳液G1.3性能测试[3]测试粘接木材样的干和湿剪切强度粘接强度试片制作参照BSEN204~BS1.3.1粘接强度EN205标准粘接强度测试参照ISO6237-1987(ED国

5、际标准进行G1.3.2聚合稳定性称取重量为W1的胶粘剂用100目筛网过滤滤渣经水洗烘干称重W2聚合物收稿日期:2001-12-12第1期刘绍英等:高强度高耐水强化木地板安装用胶粘剂的研制11稳定性为(W1/W2)>1OO%1.3.3机械稳定性在离心试管中加入固含量为M的乳液1Og在15OOrpm旋转3h过滤滤渣经洗涤烘干称重W机械稳定性为(W/1OM)>1OO%1.3.4冻融稳定性将待测乳液装入5OOml瓶中在2O1C/8h+2O1C/6h重复5次测定凝胶重量及乳液粘度2结果与讨论2.1单体选择与配方影响该胶粘剂性能的主要因素之一是聚合物单

6、体的结构和比例木地板安装用胶中起粘接作用的单体主要是丙烯酸酯和醋酸乙烯酯根据胶膜的要求选择可改变聚合物柔韧性的丙烯酸丁酯~可改变聚合物强度和机械性能的丙烯酸甲酯~丙烯腈为提高耐水性选择有机硅单体和侧链中含有反应性官能团的单体这样合成的聚合物乳液在木地板安装时可与木材中的反应性官能团(如羟基等)发生交联从而具有高强度~耐水性[4]聚合物的最低成膜温度与聚合物的玻璃化温度(Tg)有关除官能性单体外其余单体的比例选择应根据Fox方程设计1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+-WH/TgH其中TgH和WH为各组份均聚物玻璃化温度和质量分数2.2有机

7、硅单体的选择与用量选择有机硅单体与丙烯酸酯类~醋酸乙烯酯等以单体法合成强化木地板安装用胶粘剂的目的是提高胶膜的耐水性~耐低温和耐候性单体法是通过在主体树脂的合成中直接加入含不饱和双健的有机硅烷或有机硅氧烷从而在主体树脂侧链引入有机硅烷或硅氧烷可选择的有机硅烷有r甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷~乙烯基三乙氧基硅烷~八甲基环四硅氧烷等[5]实验结果如表1~表2由表1~2可见加入适量(4~6%)的有机硅体可改善胶膜的耐水性不加或加入过多有机硅单体胶粘剂的湿强度均减小这是由于有机硅加入太少硅树脂的防潮性~抗水性和水汽性体现不明显;加量过多硅树脂对基材附

8、着力差而使胶的强度降低[6]表1有机硅单体用量对聚合物乳液的影响用量/%稳定性外观流动性施工性O优乳白色带蓝光优优2优乳白色带蓝光优优4优乳白色带蓝光优优6优乳白色带蓝光优优8良