本發(fā)明涉及一種單組分耐候型拼板膠的制備方法，屬于拼板膠制備技術領域。
背景技術：
隨著木材加工業(yè)、家具制造業(yè)新工藝新品種的日益發(fā)展，對其所用的膠粘劑也提出了新的要求。利用窄的板料借邊面膠合以增加寬度，要求膠粘劑具有良好的耐水性及膠接強度。目前，國內用于這方面的膠粘劑大部分都是主劑外加固化劑的雙組份拼板膠。拼板膠的使用市場較大，從市場調查情況看，國內使用的拼板膠有進口和國產的，很多木材類企業(yè)大都使用進口或合資企業(yè)生產的拼板膠，其膠接產品也多數(shù)出口銷售。
我國普遍用于各種木制品家具和裝潢裝修行業(yè)的膠黏劑主要有脲醛、酚醛樹脂、三聚氰胺甲醛膠（即三醛膠），聚醋酸乙烯酯乳液（白膠）。脲醛、酚醛樹脂、三聚氰胺甲醛膠（即三醛膠）產品的主要配方原料有：尿素、甲醛、三聚氰胺、催化劑和水。以上原料反應合成三醛膠的過程中，甲醛釋放量高、嚴重污染了空氣環(huán)境，對人體的危害相當大。另外三醛膠的膠層脆性大、使用壽命短。聚醋酸乙烯酯乳液（白膠）產品的主要原料有醋酸乙烯酯、聚乙烯醇樹脂，OP引發(fā)劑、二丁酯增塑劑、小蘇打、水。以上原料反應聚合而成的主劑跟固化劑反應固化后膠膜層軟性大、防凍性能差、不耐水、不耐熱。拼接后易脫膠、開裂。此種拼板膠的主劑為聚醋酸乙烯酯乳液，固化劑一般為異氰酸酯、其殘留有毒性。目前市場大多為此種雙組份拼板膠，現(xiàn)配現(xiàn)用，倘若超過膠的使用期限（通常為2～4小時），拼板膠會凝固失效，造成損失。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術問題：針對傳統(tǒng)的拼板膠不耐水、不耐熱，且需現(xiàn)配現(xiàn)用，易造成拼板膠凝固失效的問題，提供了一種單組分耐候型拼板膠的制備方法，本發(fā)明首先以醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、叔碳酸乙烯酯復配成混合單體，再將硅烷偶聯(lián)劑水解再聚合包裹在納米二氧化硅表面，制得有機硅聚合物混合液，接著將其與溶于水的聚乙烯醇混合攪拌，并加入乳化劑等物質，制得預乳化液，隨后向預乳化液中加入混合單體，進行攪拌加熱，并滴加過硫酸銨溶液，經聚醋酸乙烯共聚改性，制得單組分耐候型拼板膠。本發(fā)明制備的單組分耐候型拼板膠具有優(yōu)越的抗凍性能和耐水性能及耐熱性能，且不需現(xiàn)配現(xiàn)用，避免出現(xiàn)了拼板膠會凝固失效，造成損失的問題，具有廣闊的應用前景。
為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：
（1）按重量份數(shù)計，稱取80～90份醋酸乙烯酯，3～4份甲基丙烯酸甲酯，1～2份丙烯酸丁酯，3～4份叔碳酸乙烯酯，裝入燒杯中，以300～400r/min攪拌20～30min，得混合單體，備用；
（2）量取20～30mL硅烷偶聯(lián)劑KH-570，15～25mL質量分數(shù)為75%乙醇溶液，0.01～0.03g氯化鈉，0.01～0.02g對苯二酚，3～5g納米二氧化硅，裝入燒瓶中，在70～75℃恒溫水浴下，以200～300r/min攪拌反應8～10h，得混合液，隨后將混合液減壓蒸餾至原液體積的50～60%，得有機硅聚合物混合液；
（3）稱取35～40g聚乙烯醇RS-2117，加入500～600mL去離子水中，在95～100℃下攪拌至聚乙烯醇RS-2117完全溶解，冷卻至50～60℃后，加入10～15mL上述有機硅聚合物混合液，以500～600r/min攪拌20～30min，隨后再加入1～2g乳化劑OP-10，1～2g十二烷基硫酸鈉，繼續(xù)攪拌30～40min，得預乳化液；
（4）向上述預乳化液中加入70～80mL步驟（1）制備的混合單體，5～6mL質量分數(shù)為10%過硫酸銨溶液，并加熱至70～75℃，保溫反應30～40min后，再以1～2mL/min依次滴加260～280mL步驟（1）制備的混合單體和20～25mL質量分數(shù)為10%過硫酸銨溶液，待滴加完畢后，繼續(xù)升溫至90～95℃，保持溫度攪拌反應20～30min，冷卻至50～55℃后，加入35～40mL鄰苯二甲酸二丁酯，繼續(xù)攪拌20～30min，隨后冷卻至室溫出料，得單組分耐候型拼板膠。
本發(fā)明的應用方法：選擇需拼合一起的木材材料，保證材料表面光滑平整，無污漬，再將本發(fā)明制備的單組分耐候型拼板膠涂布于木材表面，控制單面涂布的量為250～320g/m2，待涂膠完成后，于壓機上進行施壓粘合，控制壓力為5～10kg/cm2，壓合2～4min后，經保壓和卸壓，即可完成木材的拼板。經檢測，單組分耐候型拼板膠粘結強度達到19.5MPa以上，耐熱溫度達到85～90℃，具有優(yōu)越的耐水性能。
本發(fā)明與其他方法相比，有益技術效果是：
（1）本發(fā)明制備的單組分耐候型拼板膠耐候性能好，耐熱溫度達到85～90℃，耐水性能優(yōu)越，延長了木材的使用壽命；
（2）本發(fā)明制備的單組份耐候型拼板膠粘結性能優(yōu)越，不易脫落，粘結強度達到19.5MPa以上；
（3）本發(fā)明制備的單組份耐候型拼板膠制備工藝簡單，所需成本低廉，具有廣闊的應用前景。
具體實施方式
首先按重量份數(shù)計，稱取80～90份醋酸乙烯酯，3～4份甲基丙烯酸甲酯，1～2份丙烯酸丁酯，3～4份叔碳酸乙烯酯，裝入燒杯中，以300～400r/min攪拌20～30min，得混合單體，備用；量取20～30mL硅烷偶聯(lián)劑KH-570，15～25mL質量分數(shù)為75%乙醇溶液，0.01～0.03g氯化鈉，0.01～0.02g對苯二酚，3～5g納米二氧化硅，裝入燒瓶中，在70～75℃恒溫水浴下，以200～300r/min攪拌反應8～10h，得混合液，隨后將混合液減壓蒸餾至原液體積的50～60%，得有機硅聚合物混合液；再稱取35～40g聚乙烯醇RS-2117，加入500～600mL去離子水中，在95～100℃下攪拌至聚乙烯醇RS-2117完全溶解，冷卻至50～60℃后，加入10～15mL上述有機硅聚合物混合液，以500～600r/min攪拌20～30min，隨后再加入1～2g乳化劑OP-10，1～2g十二烷基硫酸鈉，繼續(xù)攪拌30～40min，得預乳化液；向上述預乳化液中加入70～80mL制備的混合單體，5～6mL質量分數(shù)為10%過硫酸銨溶液，并加熱至70～75℃，保溫反應30～40min后，再以1～2mL/min依次滴加260～280mL制備的混合單體和20～25mL質量分數(shù)為10%過硫酸銨溶液，待滴加完畢后，繼續(xù)升溫至90～95℃，保持溫度攪拌反應20～30min，冷卻至50～55℃后，加入35～40mL鄰苯二甲酸二丁酯，繼續(xù)攪拌20～30min，隨后冷卻至室溫出料，得單組分耐候型拼板膠。
實例1
首先按重量份數(shù)計，稱取90份醋酸乙烯酯，4份甲基丙烯酸甲酯，2份丙烯酸丁酯，4份叔碳酸乙烯酯，裝入燒杯中，以400r/min攪拌30min，得混合單體，備用；量取30mL硅烷偶聯(lián)劑KH-570，25mL質量分數(shù)為75%乙醇溶液，0.03g氯化鈉，0.02g對苯二酚，5g納米二氧化硅，裝入燒瓶中，在75℃恒溫水浴下，以300r/min攪拌反應10h，得混合液，隨后將混合液減壓蒸餾至原液體積的60%，得有機硅聚合物混合液；再稱取40g聚乙烯醇RS-2117，加入600mL去離子水中，在100℃下攪拌至聚乙烯醇RS-2117完全溶解，冷卻至60℃后，加入15mL上述有機硅聚合物混合液，以600r/min攪拌30min，隨后再加入2g乳化劑OP-10，2g十二烷基硫酸鈉，繼續(xù)攪拌40min，得預乳化液；向上述預乳化液中加入80mL制備的混合單體，6mL質量分數(shù)為10%過硫酸銨溶液，并加熱至75℃，保溫反應40min后，再以2mL/min依次滴加280mL制備的混合單體和25mL質量分數(shù)為10%過硫酸銨溶液，待滴加完畢后，繼續(xù)升溫至95℃，保持溫度攪拌反應30min，冷卻至55℃后，加入40mL鄰苯二甲酸二丁酯，繼續(xù)攪拌30min，隨后冷卻至室溫出料，得單組分耐候型拼板膠。
選擇需拼合一起的木材材料，保證材料表面光滑平整，無污漬，再將本發(fā)明制備的單組分耐候型拼板膠涂布于木材表面，控制單面涂布的量為320g/m2，待涂膠完成后，于壓機上進行施壓粘合，控制壓力為10kg/cm2，壓合4min后，經保壓和卸壓，即可完成木材的拼板。經檢測，單組分耐候型拼板膠粘結強度達到20.1MPa，耐熱溫度達到90℃，具有優(yōu)越的耐水性能。
實例2
首先按重量份數(shù)計，稱取80份醋酸乙烯酯，3份甲基丙烯酸甲酯，1份丙烯酸丁酯，3份叔碳酸乙烯酯，裝入燒杯中，以300r/min攪拌20min，得混合單體，備用；量取20mL硅烷偶聯(lián)劑KH-570，15mL質量分數(shù)為75%乙醇溶液，0.01g氯化鈉，0.01g對苯二酚，3g納米二氧化硅，裝入燒瓶中，在70℃恒溫水浴下，以200r/min攪拌反應8h，得混合液，隨后將混合液減壓蒸餾至原液體積的50%，得有機硅聚合物混合液；再稱取35g聚乙烯醇RS-2117，加入500mL去離子水中，在95℃下攪拌至聚乙烯醇RS-2117完全溶解，冷卻至50℃后，加入10mL上述有機硅聚合物混合液，以500r/min攪拌20min，隨后再加入1g乳化劑OP-10，1g十二烷基硫酸鈉，繼續(xù)攪拌30min，得預乳化液；向上述預乳化液中加入70mL制備的混合單體，5mL質量分數(shù)為10%過硫酸銨溶液，并加熱至70℃，保溫反應30min后，再以1mL/min依次滴加260mL制備的混合單體和20mL質量分數(shù)為10%過硫酸銨溶液，待滴加完畢后，繼續(xù)升溫至90℃，保持溫度攪拌反應20min，冷卻至50℃后，加入35mL鄰苯二甲酸二丁酯，繼續(xù)攪拌20min，隨后冷卻至室溫出料，得單組分耐候型拼板膠。
選擇需拼合一起的木材材料，保證材料表面光滑平整，無污漬，再將本發(fā)明制備的單組分耐候型拼板膠涂布于木材表面，控制單面涂布的量為250g/m2，待涂膠完成后，于壓機上進行施壓粘合，控制壓力為5kg/cm2，壓合2min后，經保壓和卸壓，即可完成木材的拼板。經檢測，單組分耐候型拼板膠粘結強度達到19.8MPa，耐熱溫度達到85℃，具有優(yōu)越的耐水性能。
實例3
首先按重量份數(shù)計，稱取85份醋酸乙烯酯，3份甲基丙烯酸甲酯，2份丙烯酸丁酯，3份叔碳酸乙烯酯，裝入燒杯中，以350r/min攪拌25min，得混合單體，備用；量取25mL硅烷偶聯(lián)劑KH-570，20mL質量分數(shù)為75%乙醇溶液，0.02g氯化鈉，0.01g對苯二酚，4g納米二氧化硅，裝入燒瓶中，在72℃恒溫水浴下，以250r/min攪拌反應9h，得混合液，隨后將混合液減壓蒸餾至原液體積的55%，得有機硅聚合物混合液；再稱取37g聚乙烯醇RS-2117，加入550mL去離子水中，在98℃下攪拌至聚乙烯醇RS-2117完全溶解，冷卻至55℃后，加入12mL上述有機硅聚合物混合液，以550r/min攪拌25min，隨后再加入1g乳化劑OP-10，2g十二烷基硫酸鈉，繼續(xù)攪拌35min，得預乳化液；向上述預乳化液中加入75mL制備的混合單體，5mL質量分數(shù)為10%過硫酸銨溶液，并加熱至72℃，保溫反應32min后，再以1mL/min依次滴加270mL制備的混合單體和22mL質量分數(shù)為10%過硫酸銨溶液，待滴加完畢后，繼續(xù)升溫至92℃，保持溫度攪拌反應25min，冷卻至52℃后，加入37mL鄰苯二甲酸二丁酯，繼續(xù)攪拌20min，隨后冷卻至室溫出料，得單組分耐候型拼板膠。
選擇需拼合一起的木材材料，保證材料表面光滑平整，無污漬，再將本發(fā)明制備的單組分耐候型拼板膠涂布于木材表面，控制單面涂布的量為300g/m2，待涂膠完成后，于壓機上進行施壓粘合，控制壓力為7kg/cm2，壓合2min后，經保壓和卸壓，即可完成木材的拼板。經檢測，單組分耐候型拼板膠粘結強度達到22.0MPa，耐熱溫度達到87℃，具有優(yōu)越的耐水性能。