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CN115926730A - 超分子木材胶粘剂及其应用 - Google Patents

超分子木材胶粘剂及其应用 Download PDF

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CN115926730A
CN115926730A CN202110963602.7A CN202110963602A CN115926730A CN 115926730 A CN115926730 A CN 115926730A CN 202110963602 A CN202110963602 A CN 202110963602A CN 115926730 A CN115926730 A CN 115926730A
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CN
China
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polyamine
folic acid
supramolecular
adhesive
based cationic
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CN202110963602.7A
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English (en)
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阎云
高水涛
张斌
黄建滨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Peking University
Original Assignee
Peking University
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    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
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Abstract

本发明提供了一种超分子木材胶粘剂,其以包括叶酸和多胺基阳离子聚合物为原料,在水溶剂中制备得到。原料生物友好、绿色无毒、来源广泛,无需使用反应助剂及有机试剂,反应条件温和,无需特殊条件及设备,制备方法简单、绿色环保。制备得到的超分子木材胶粘剂具有优异的粘附能力和力学性能,能够使木质材料的粘附强度得到大幅提高,粘附持久,能够满足工业生产及使用的要求,利于推广生产及应用。

Description

超分子木材胶粘剂及其应用
技术领域
本发明属于胶粘剂技术领域,具体涉及一种超分子粘附剂,特别地,涉及一种用于木质材料粘结的超分子绿色胶粘剂。
背景技术
目前,市场上用于木材的胶粘剂主要是“三醛胶”,即脲醛,酚醛和三聚氰胺-甲醛等甲醛类胶粘剂。这些以甲醛和化石原料合成的胶粘剂在板材的生产和应用过程中会释放出游离甲醛等有害物质。甲醛是一种无色的强烈剌激性气体,已被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质。长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病,导致鼻咽癌、脑瘤、妊娠综合症、新生儿染色体异常、白血病等严重的健康问题。
研究表明,室内甲醛污染主要来自家具、装饰装潢等所用的甲醛基胶粘剂和涂料,且其所含甲醛的释放期长达3-15年之久,严重影响了我们的健康生活。另外,鉴于石油资源的日趋紧缺以及从人体健康的角度考虑,寻求释放量低或完全无甲醛的可再生木材胶粘剂一直受到高度关注。
以天然可再生物为原料,如植物油、淀粉、纤维素、蛋白质、木质素、单宁等及其衍生物作为胶粘剂的原料来源,已经设计开发出了很多绿色环保的新型木材胶粘剂。但是,目前这些生物质基粘附剂还存在一些问题。比如,木质素的化学活性不高,因此需要较高的热压温度和固化时间;另外,木质素胶粘剂大部分还是需要少量的醛类成分作为交联剂,来提高胶粘剂的机械强度。淀粉类和动物蛋白类粘附剂往往存在粘附强度弱的问题,此外,研究者也设计出了一些冠醚类或者硫辛醇类的超分子聚合物粘附剂,还有离子晶体类等等。但是以上这些粘附剂需要复杂的分子设计或者加热、紫外激发等手段进行制备。
因此,开发出无甲醛,制备方法简单和具有较强粘附和持久粘附能力的生物基木材粘附材料仍然具有挑战性。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供了一种以包括叶酸和多胺基阳离子聚合物为原料,超分子组装制备得到的绿色环保型木材胶粘剂。该胶粘剂在水体系中进行制备,制备过程中无需使用合成助剂及有机试剂等有害物质,工艺过程简单,得到的胶粘剂粘结力强,力学性能好,无毒安全性能高。在木材粘结方面,具有安全无毒的优势,能够与木质粘结基底进行良好的结合,实现高强度和持久的粘附,从而完成本发明。
本发明的目的在于提供一种超分子木材胶粘剂,所述超分子木材胶粘剂由包括叶酸和多胺基阳离子聚合物的原料制得。优选地,所述胶粘剂在水溶剂中制备得到。
所述多胺基阳离子聚合物包含伯胺基、仲胺基、叔胺基和季胺基中的一种或几种,优选包含伯胺基、仲胺基、叔胺基和季胺基中的两种或三种,更优选地,所述多胺基阳离子聚合物同时包含伯胺基、仲胺基和叔胺基。
本发明的目的还在于提供所述超分子木材胶粘剂的制备方法,所述方法的制备原料包括叶酸和多胺基阳离子聚合物,将原料分散在水溶液中进行制备。
本发明的再一目的还在于提供所述超分子木材胶粘剂的用途,用于粘附木质材料,粘结4小时后,剪切粘附强度高于1.5MPa,粘结7小时后,剪切粘附强度高于3.6MPa。
所述超分子木材胶粘剂由包括叶酸和多胺基阳离子聚合物的原料制得,优选地,所述胶粘剂在水溶剂中制备得到。
所述多胺基阳离子聚合物包含伯胺基、仲胺基、叔胺基和季胺基中的一种或几种,优选包含伯胺基、仲胺基、叔胺基和季胺基中的两种或三种,更优选地,所述多胺基阳离子聚合物同时包含伯胺基、仲胺基和叔胺基。
所述多胺基阳离子聚合物的重均分子量为70,000-700,000,优选为80,000-450,000,更优选为90,000-150,000。
所述超分子木材胶粘剂以包括叶酸和多胺基阳离子聚合物为原料,将原料分散在水溶液中进行制备,具体包括以下步骤:
步骤1、使叶酸溶解在水中,得到叶酸溶液;
步骤2、使多胺基阳离子聚合物溶解在水中,得到溶液Ⅱ;
步骤3、将叶酸溶液和溶液Ⅱ混合、搅拌,分离得到超分子木材胶粘剂。
本发明中提供的超分子木材胶粘剂及其用途具有以下有益效果:
(1)本发明以包括以叶酸和多胺基阳离子聚合物,尤其是和支化聚乙烯亚胺为原料进行制备超分子木材胶粘剂,可用于多种木材的粘结,粘结力强,胶粘剂本身具有良好的机械性能。
(2)本发明中的超分子木材胶粘剂是一种生物基无醛胶粘剂,该胶粘剂不含甲醛及其他有机试剂等有害物质,是一种绿色、环保、健康的胶粘剂,尤其适用于室内家具的木材生产使用,不会在生产和家具使用过程中释放有毒有害物质,从而实现健康生活环境,减少环境污染。
(3)本发明中的超分子木材胶粘剂用于粘结木质材料,固化7小时后,剪切粘附强度可达到3.65MPa以上,是市场上的胶粘剂剪切粘附强度的1.4倍以上,甚至是14倍以上。并且本发明中的胶粘剂完全无毒,环境友好、生物友好。
(4)所述超分子粘附材料的制备过程无需苛刻的制备条件及特殊设备,材料来源广泛,生产成本低,利于规模化生产,使用方法简便,利用推广应用。
附图说明
图1示出本发明实施例1中制得的叶酸-bPEI超分子木材胶粘剂FA-bPEI-9、叶酸(FA-9)、支化聚乙烯亚胺(b-PEI)的红外光测试谱图;
图2示出本发明实施例1制得的FA-bPEI-9冻干后,测试得到的SEM图;
图3示出本发明实施例1制得的叶酸-bPEI超分子木材胶粘剂FA-bPEI-9的高分辨质谱图;
图4示出本发明实施例1制得的叶酸-bPEI超分子木材胶粘剂FA-bPEI-9的XRD图;
图5示出本发明实施例1制得的叶酸-bPEI超分子木材胶粘剂FA-bPEI-9、FA-bPEI-10和FA-bPEI-11的损失模量G”和储能模量G’趋势图;
图6示出本发明实验例5剪切粘附强度测试中,桐木试片断裂位置图;
图7(a)示出本发明实施例1制得的叶酸-bPEI超分子木材胶粘剂FA-bPEI-9粘附两个桐木木片断层处的SEM图;图7(b)示出本发明中超分子木材胶粘剂渗透到木片内部,固化后形成的机械互锁示意图;
图8示出本发明实施例1制得的叶酸-bPEI超分子木材胶粘剂FA-bPEI-9粉末、FA-bPEI-9与木质素混合物和木质素的红外谱图;
图9示出本发明实施例1制得的叶酸-bPEI超分子木材胶粘剂FA-bPEI-9粉末、FA-bPEI-9与纤维素混合物和纤维素的红外谱图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明进行详细说明,本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
本发明中提供了一种以叶酸和多胺基阳离子聚合物为原料,超分子组装制备得到的绿色环保型木材粘附材料,采用水系体系进行制备,制备原料均为绿色原料,工艺过程简单,得到的粘附材料粘结力强,粘附材料力学性能好,无毒安全性能高,生物相容性好。在工业胶粘剂中具有广泛的应用前景,尤其在木材粘结方面,具有安全无毒的优势,能够与木质粘结基底进行良好的结合,从而获得超强粘结力。
本发明提供了一种超分子木材胶粘剂,所述超分子木材胶粘剂由包括叶酸和多胺基阳离子聚合物的原料制得,优选地,所述胶粘剂在水溶剂中制备得到。所述水溶剂为工业用水、蒸馏水、去离子水或超纯水,优选为蒸馏水、去离子水或超纯水,更优选为超纯水。
原料中,叶酸又名蝶酰谷氨酸,是一种天然丰富的B族维生素,可以从各种天然食物中提取,例如绿叶蔬菜、豆类和水果。同时也是一种热力学稳定、低成本的微黄色结晶粉末。
叶酸带有羧基、羰基和酰胺基,可以实现金属络合以及与其他组分的静电相互作用。本发明中,叶酸作为超分子木材胶粘剂的制备原料,来源广泛,价格低廉。到目前为止,叶酸还未在粘合剂领域中得到应用。
所述多胺基阳离子聚合物包含伯胺基、仲胺基、叔胺基和季胺基中的一种或几种,优选包含伯胺基、仲胺基、叔胺基和季胺基中的两种或三种,更优选地,所述多胺基阳离子聚合物同时包含伯胺基、仲胺基和叔胺基。
优选地,所述多胺基阳离子聚合物选自支化聚乙烯亚胺、支化聚丙烯亚胺、聚2-(二甲胺基)甲基丙烯酸乙酯、聚2-(二乙胺基)甲基丙烯酸乙酯、聚2-(二乙胺基)丙烯酸乙酯、伯胺型或叔胺型阳离子化淀粉和伯胺型或叔胺型阳离子化纤维素中的一种或几种,优选为支化聚乙烯亚胺和/或支化聚丙烯亚胺,更优选为支化聚乙烯亚胺。
优选地,所述多胺基阳离子聚合物的重均分子量为70,000-700,000,优选为80,000-450,000,更优选为90,000-150,000。
在碱性条件下,叶酸为阴离子性,在水溶液中与阳离子聚合物能够进行超分子组装,由于叶酸中含有蝶啶环、胺基苯甲酸单元和氨基酸单元,使超分子体具有粘结力,从而能够形成一种性能优异的粘附材料。
所述多胺基阳离子聚合物包含着大量的伯胺基、仲胺基、叔胺基和季胺基,在水溶液中呈现阳离子性,能够与叶酸进行超分子组装,得到水性超分子自组装体,并且其对木质材料具有良好的粘结性能,从而得到超分子木材胶粘剂。尤其是,支化聚乙烯亚胺具有分散好、无异味及易于回收利用等特性,又兼具了成本低廉、易于合成的特点。并且支化聚乙烯亚胺与木质材料能够很好的结合,有效提高木质材料的粘结强度。
所述支化聚乙烯亚胺的重均分子量为75,000-400,000,优选为85,000-250,000,更优选为95,000-120,000。
本发明还提供了超分子木材胶粘剂的制备方法,所述方法的制备原料包括叶酸和多胺基阳离子聚合物,将原料分散在水溶液中进行制备。所述多胺基阳离子聚合物的重均分子量为70,000-700,000,优选为80,000-450,000,更优选为90,000-150,000。
本发明中还提供了所述超分子木材胶粘剂的用途,用于粘附木质材料,粘结4小时后,剪切粘附强度高于1.5MPa,粘结7小时后,剪切粘附强度高于3.6MPa。
所述超分子木材胶粘剂由包括叶酸和多胺基阳离子聚合物的原料制得,优选地,所述胶粘剂在水溶剂中制备得到。
所述多胺基阳离子聚合物包含伯胺基、仲胺基、叔胺基和季胺基中的一种或几种,优选包含伯胺基、仲胺基、叔胺基和季胺基中的两种或三种,更优选地,所述多胺基阳离子聚合物同时包含伯胺基、仲胺基和叔胺基。优选地,所述多胺基阳离子聚合物的重均分子量为70,000-700,000,优选为80,000-450,000,更优选为90,000-150,000。
优选地,所述多胺基阳离子聚合物选自支化聚乙烯亚胺(b-PEI)、支化聚丙烯亚胺、聚2-(二甲胺基)甲基丙烯酸乙酯、聚2-(二乙胺基)甲基丙烯酸乙酯、聚2-(二乙胺基)丙烯酸乙酯、伯胺型或叔胺型阳离子化淀粉和伯胺型或叔胺型阳离子化纤维素中的一种或几种,优选为支化聚乙烯亚胺和/或支化聚丙烯亚胺,更优选为支化聚乙烯亚胺。
所述支化聚乙烯亚胺的重均分子量为75,000-400,000,优选为85,000-250,000,更优选为95,000-120,000。
所述超分子木材胶粘剂以包括叶酸和多胺基阳离子聚合物为原料,将原料分散在水溶液中进行制备,具体包括以下步骤:
步骤1、使叶酸溶解在水中,得到叶酸溶液。
将叶酸加入到水中,搅拌混合,使其在水中溶解,得到叶酸溶液。优选地,向叶酸溶液中加入碱性物质,调节溶液pH值。
所述叶酸溶液的质量浓度为0.5%-2.0%,优选为0.7%-1.5%,更优选为0.9%-1.2%。所述溶解温度为15-35℃,优选为20-30℃。
所述碱性物质选自水溶性碱性物质,优选为水溶性无机碱,更优选为水溶性无机强碱,如氢氧化钠、氢氧化钾。
所述水为工业用水、蒸馏水、去离子水或超纯水,优选为蒸馏水、去离子水或超纯水,更优选为超纯水。
所述叶酸溶液的pH值大于8,优选为8.5-12,更优选为9-11。
步骤2、使多胺基阳离子聚合物溶解在水中,得到溶液Ⅱ。
将所述多胺基阳离子聚合物加入到水中,搅拌混合,使其在水中溶解,得到溶液Ⅱ。所述溶解温度为15-35℃,优选为20-30℃。所述水为工业用水、蒸馏水、去离子水或超纯水,优选为蒸馏水、去离子水或超纯水,更优选为超纯水。
所述溶液Ⅱ中,多胺基阳离子聚合物的浓度为6-18mg/mL,优选为9-15mg/mL,更优选为11-13mg/mL。
步骤3、将叶酸溶液和溶液Ⅱ混合、搅拌,分离得到超分子木材胶粘剂。
叶酸溶液和溶液Ⅱ混合搅拌均匀,得所述混合温度为15-35℃,优选为20-30℃。
分离上清液后,得到的凝聚物利用水进行洗涤3-7次,得到超分子木材胶粘剂。所述水为工业用水、蒸馏水、去离子水或超纯水,优选为蒸馏水、去离子水或超纯水,更优选为超纯水。
所述叶酸溶液和溶液Ⅱ的体积比为(0.7-1.8):1,优选为(0.85-1.5):1,更优选为(1.0-1.2):1。
本发明以叶酸和多胺基阳离子聚合物为原料,在水系中,制备得到一种超分子木材胶粘剂,无需使用反应助剂及有机试剂,在室温条件下进行反应,制备方法简单、绿色环保。制备得到的超分子木材胶粘剂具有优异的粘附能力和力学性能,尤其是,木质材料的粘附强度得到大幅提高,粘附持久,能够满足工业生产及使用的要求,利于推广生产及应用。
实施例
实施例1
室温下,将1.1g叶酸溶于100mL超纯水中配成叶酸溶液,滴加浓度为2mol/L的NaOH溶液,分别调节叶酸溶液的pH至9、10、11。将4g质量分数为30wt%的支化聚乙烯亚胺溶液溶于100mL超纯水中,配成浓度约为12mg/mL的支化聚乙烯亚胺溶液。
将不同pH值的叶酸溶液分别与12mg/mL的支化聚乙烯亚胺溶液等体积混合,摇匀后得到含有橙黄色凝聚物的混合液,倒去上清液后,得到凝聚物;用超纯水洗涤凝聚物3次,分别得到叶酸-bPEI超分子木材胶粘剂:FA-bPEI-9(叶酸溶液的pH值为9)、FA-bPEI-10(叶酸溶液的pH值为10)、FA-bPEI-11(叶酸溶液的pH值为11)。其中,支化聚乙烯亚胺的重均分子量为100,000-110,000,支化聚乙烯亚胺购自华威锐科试剂。
分别对叶酸(FA-9)、支化聚乙烯亚胺(b-PEI)和制备得到的叶酸-bPEI超分子木材胶粘剂FA-bPEI-9进行红外光谱图测试,测试谱图如图1所示。从图1中可以观察到羧酸根的不对成振动峰从1403cm-1移动到1386cm-1,而b-PEI的N-H弯曲振动峰从1666cm-1移动到了1682cm-1,这可能是由于叶酸和b-PEI之间的氢键作用导致的,而这种相互作用使得材料形成一定的内聚力,并且说明通过上述方法制备得到了叶酸-bPEI超分子木材胶粘剂。
实验例
实验例1
对实施例1制备得到的叶酸-bPEI超分子木材胶粘剂进行含水率测试,实验方法如下:首先测得叶酸-bPEI超分子木材胶粘剂的质量为m1;然后,将其在真空干燥箱中,在真空度-0.1MPa,60℃下,进行干燥,直至质量不再变化,此时质量为m2;则含水率=(m1-m2)/m1×100%。
得到FA-bPEI-9的含水率为52.5%、FA-bPEI-10的含水率为54.8%、FA-bPEI-11的含水率为59.6%。
实验例2
实施例1制备得到的FA-bPEI-9冻干后,进行扫描电镜(SEM)测试,SEM测试图如图2所示。
从图2中可以看到,冻干的FA-bPEI-9为三维网络结构,是由于在冷冻干燥下失去水分的原因,另外这种网络结构也说明该材料具有一定的机械强度,使其同时具有较好的内聚力和粘附力的特点。
实验例3
使用高分辨质谱(FT-MS)和X射线衍射(XRD)对实施例1制备得到的叶酸-bPEI超分子木材胶粘剂FA-bPEI-9进行测试。
从图3的高分辨质谱中可以看到,质荷比为1765.56的峰对应为四联体的(C76H77N28O24)+的离子峰,说明叶酸分子蝶啶部分通过氢键形成了四联体的结构。
另外,从图4的XRD图中得到了2θ=23.3°的衍射宽峰,代表了π-π堆积的距离
Figure BDA0003223029970000111
说明四联体结构通过π-π作用形成了高级组装体结构。
实验例4
使用ThermoHaake RS300型流变仪测量实施例1制备得到的叶酸-bPEI超分子木材胶粘剂FA-bPEI-9、FA-bPEI-10和FA-bPEI-11的流变学性质。测试方法为:将叶酸-bPEI超分子木材胶粘剂放置在35mm直径的底盘和平板转盘之间,间隙高度为0.1mm;以Pheonix型水浴通过控温程序设置测量温度。在震荡测试中,频率设定为0.1-100Hz。测试结果如图5所示。
从图5中可以看出,制得的叶酸-bPEI超分子木材胶粘剂的损失模量G”大于储能模量G’,进一步证实其具有流体的性质。
实验例5
利用实施例1制备得到的叶酸-bPEI超分子木材胶粘剂FA-bPEI-9对桐木试片进行粘结,并测试粘结后的剪切粘附强度。
将0.02g的叶酸-bPEI超分子木材胶粘剂FA-bPEI-9分别涂覆在两个相同的试片上,涂覆面积为2cm×2cm,将另外两个相同材质的试片分别与上述两个试片粘结,室温下固化。然后利用万能拉伸机INSTRON Series 5943(USA)对粘结后的试片进行剪切测试。取试片分离时或粘结层断裂时的最大拉力(单位:N)除以粘附面积(cm2),即可得到剪切粘附强度(单位:kPa)。
两组试片分别固化4小时和7小时后,测试得到对木材的剪切粘附强度分别为1.51MPa和3.68MPa,高于商业胶的粘附强度。其中,以同样的方法,在同样条件下,万能胶(购于北京德航五洲科技有限公司,品牌:JSENB)和3M双面胶粘结桐木试片的剪切粘附强度分别为2.55MPa和0.25MPa。
对剪切测试后的木片的断裂方式进行分析。室温固化4小时的粘附桐木试片,其断裂方式为在粘附层处断裂,说明此时的相互作用力还没有稳定,粘附强度还没有达到最大值,如图6所示;室温固化7小时后的粘附桐木试片,其断裂方式为基质断裂,如图6所示,说明此时的粘附强度是强于桐木试片本身,表明固化7小时后叶酸-bPEI超分子胶粘剂的粘附能力进一步提高了。
实验例6
利用实施例1制得的叶酸-bPEI超分子木材胶粘剂FA-bPEI-9粘附桐木木片,粘附面积为2.7cm*3.0cm,室温下固化7小时。经实物承重测试,粘附在一起的两块木片可以承重50Kg的重物,粘附180天后,该木片依然可以承重50Kg重物,说明本发明中提供的超分子木材胶粘剂的粘附能力是持久性的。
利用实施例1制得的叶酸-bPEI超分子木材胶粘剂FA-bPEI-9粘附木片,使两个木片分别粘结在第三块木片的两端做成的一个木桥,粘附面积均为2.0cm×5.0cm。在垂直木桥平面的竖直方向上施加55.45kg重物,使第三块木片的两端粘附面受力,木片的粘附情况良好。结果表明粘附材料具有很强的宏观粘附能力,可以满足实际的应用。
实验例7
利用实施例1制得的叶酸-bPEI超分子木材胶粘剂FA-bPEI-9粘附两个桐木木片,室温下固化7小时。在粘附处,垂直木片平面切断两个粘附的木片。对该横截面断层处进行扫描电镜测试(SEM),测试得到的SEM图如图7(a)所示。
从图7(a)的SEM测试结果中可以看到,木材是多孔结构,水系的叶酸-bPEI超分子木材胶粘剂FA-bPEI-9可以很容易渗透到木片内部,固化后形成相互的机械互锁,其示意图如图图7(b)所示。
将实施例1制得的叶酸-bPEI超分子木材胶粘剂FA-bPEI-9真空干燥后,粉碎研磨得到FA-bPEI-9粉末。将FA-bPEI-9粉末分别与干燥的木质素或者纤维素粉末进行混合(木质素粉末、纤维素粉末为市购),研磨均匀,分别得到混合均匀的FA-bPEI-9和木质素混合物、FA-bPEI-9和纤维素混合物,然后将待测样品用溴化钾压片的方法室温下进行红外测试。
FA-bPEI-9粉末、木质素、FA-bPEI-9和木质素混合物的红外测试谱图如图8所示。FA-bPEI-9粉末、纤维素、FA-bPEI-9和纤维混合物的红外测试谱图如图9所示。从上述红外测试谱图中也可以看出,FA-bPEI-9与木质素和纤维素分别混合后,1682cm-1峰位红移到了1675cm-1,能够从侧面反应出本发明中的超分子木材胶粘剂FA-bPEI-9与木材中木质素、纤维素的作用力。
以上结合具体实施方式和/或范例性实例以及附图对本发明进行了详细说明,不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解,在不偏离本发明精神和范围的情况下,可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进,这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种超分子木材胶粘剂,其特征在于,所述超分子木材胶粘剂由包括叶酸和多胺基阳离子聚合物的原料制得,优选地,所述胶粘剂在水溶剂中制备得到。
2.根据权利要求1所述的胶粘剂,其特征在于,所述多胺基阳离子聚合物包含伯胺基、仲胺基、叔胺基和季胺基中的一种或几种,优选包含伯胺基、仲胺基、叔胺基和季胺基中的两种或三种,更优选地,所述多胺基阳离子聚合物同时包含伯胺基、仲胺基和叔胺基。
3.一种超分子木材胶粘剂的制备方法,其特征在于,所述方法的制备原料包括叶酸和多胺基阳离子聚合物,将原料分散在水溶液中进行制备。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述多胺基阳离子聚合物的重均分子量为70,000-700,000,优选为80,000-450,000。
5.根据权利要求1或2所述的胶粘剂或根据权利要求3或4所述的方法制备得到的超分子木材胶粘剂的用途,其特征在于,所述胶粘剂用于粘附木质材料,粘结4小时后,剪切粘附强度高于1.5MPa,粘结7小时后,剪切粘附强度高于3.6MPa。
6.根据权利要求5所述的用途,其特征在于,
所述超分子木材胶粘剂由包括叶酸和多胺基阳离子聚合物的原料制得,所述多胺基阳离子聚合物包含伯胺基、仲胺基、叔胺基和季胺基中的一种或几种;
所述多胺基阳离子聚合物的重均分子量为70,000-700,000,优选为80,000-450,000;
优选地,所述多胺基阳离子聚合物选自支化聚乙烯亚胺(b-PEI)、支化聚丙烯亚胺、聚2-(二甲胺基)甲基丙烯酸乙酯、聚2-(二乙胺基)甲基丙烯酸乙酯、聚2-(二乙胺基)丙烯酸乙酯、伯胺型或叔胺型阳离子化淀粉和伯胺型或叔胺型阳离子化纤维素中的一种或几种。
7.根据权利要求5所述的用途,其特征在于,所述超分子木材胶粘剂以包括叶酸和多胺基阳离子聚合物为原料,将原料分散在水溶液中进行制备,优选地,具体包括以下步骤:
步骤1、使叶酸溶解在水中,得到叶酸溶液;
步骤2、使多胺基阳离子聚合物溶解在水中,得到溶液Ⅱ;
步骤3、将叶酸溶液和溶液Ⅱ混合、搅拌,分离得到超分子木材胶粘剂。
8.根据权利要求5至7之一所述的用途,其特征在于,步骤1中,所述叶酸溶液的质量浓度为0.5%-2.0%,pH值大于8,优选为8.5-12,更优选为9-11。
9.根据权利要求5至7之一所述的用途,其特征在于,步骤2中,
将所述多胺基阳离子聚合物在水中溶解,溶解温度为15-35℃;
所述溶液Ⅱ中,多胺基阳离子聚合物的浓度为6-18mg/mL,优选为9-15mg/mL,更优选为11-13mg/mL。
10.根据权利要求5至7之一所述的用途,其特征在于,步骤3中,所述叶酸溶液和溶液Ⅱ的体积比为(0.7-1.8):1。
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