專利名稱：一種高性能環(huán)保建筑裝飾膠粘劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種高性能環(huán)保建筑裝飾膠粘劑，適用于建筑及室內(nèi)裝飾裝修工
程。本發(fā)明的特點(diǎn)是不含甲醛、苯、甲苯、丙烯酰胺等有毒有害物質(zhì)，無(wú)氣味和空氣污染問(wèn)
題，生產(chǎn)到使用環(huán)節(jié)均符合環(huán)保要求，產(chǎn)品粘結(jié)強(qiáng)度^ 0. 5Mpa，經(jīng)北京微量化學(xué)所檢驗(yàn)各項(xiàng) 指標(biāo)達(dá)到或超過(guò)國(guó)家環(huán)保局及國(guó)家質(zhì)監(jiān)局的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)《室內(nèi)裝飾裝修材料膠粘劑中有害 物質(zhì)限量》(GB18583-2008)規(guī)定，膠中總揮發(fā)性有機(jī)物濃度《23g/kg，遠(yuǎn)小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī) 定的《350g/kg，已通過(guò)國(guó)家環(huán)保產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證。本發(fā)明原料廣泛易得，工藝簡(jiǎn)單易行，配 方靈活可調(diào)，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，成本低且實(shí)用性強(qiáng)，可替代廣泛使用的聚乙烯醇縮甲醛膠粘劑 (如107膠、801膠、901膠)，成為一種通用型環(huán)保水性建筑膠。
背景技術(shù)：
目前建筑工程和室內(nèi)裝飾裝修膠粘劑大多是使用聚乙烯醇縮甲醛膠，俗稱107膠 及其改進(jìn)808膠，是由聚乙烯醇與甲醛通過(guò)縮醛反應(yīng)制成的聚乙烯醇縮醛膠，由此工藝制 成的膠粘劑總帶有殘留的游離甲醛，甲醛是一種有毒有害的物質(zhì)，它會(huì)造成嚴(yán)重的空氣污 染，給生產(chǎn)操作者和使用者帶來(lái)極大的人身傷害。如中國(guó)專利87101061號(hào)公開(kāi)了一種聚 乙烯醇縮甲醛鑄造膠粘劑，采用聚乙烯醇作主要原料，加入甲醛通過(guò)縮醛反應(yīng)制成聚乙烯 醇縮甲醛(主劑)，然后和羥甲基纖維素(增稠劑)混合制成的膠粘劑。由于聚乙烯醇縮 醛膠成本較低，故該型膠粘劑產(chǎn)品所占市場(chǎng)份額很大。隨著社會(huì)進(jìn)步和環(huán)境保護(hù)意識(shí)不斷 提高，甲醛污染造成的各種問(wèn)題日益凸顯，聚乙烯醇縮甲醛膠粘劑工藝改進(jìn)問(wèn)題得到了較 多關(guān)注，隨著工藝條件改進(jìn)，膠中殘留甲醛濃度有所降低，如中國(guó)專利申請(qǐng)200710060587. 5 號(hào)公開(kāi)了一種用亞硫酸氫鈉飽和溶液處理聚乙烯醇縮醛類膠粘劑中游離醛制備環(huán)保型膠 粘劑的方法，采用弱酸/弱酸鹽緩沖體系使膠粘劑pH值穩(wěn)定在5. 5-6. 5，使游離態(tài)醛基與亞 硫酸氫鈉發(fā)生加成反應(yīng)生成水溶性的乙二醛羥基磺酸鈉加成物。但是由于聚乙烯醇縮甲醛 樹(shù)脂生產(chǎn)過(guò)程中需要加入甲醛及其自身特性(隨時(shí)間變長(zhǎng)會(huì)逐步降解、緩慢釋放甲醛)，導(dǎo) 致膠中殘留游離甲醛難以穩(wěn)定控制在低濃度水平，成本也有所上升，產(chǎn)品無(wú)法做到無(wú)醛化 生產(chǎn)。 由于聚乙烯醇縮醛膠的以上缺點(diǎn)，聚乙烯醇無(wú)醛膠開(kāi)始出現(xiàn)，它無(wú)需縮醛化工序， 杜絕了游離甲醛殘留問(wèn)題，成為一種真正意義上的環(huán)保型建筑膠粘劑。如中國(guó)專利申請(qǐng) 號(hào)02116588. 2申請(qǐng)的膠粘劑，采用聚乙烯醇(1799)、硫酸鈉、蓖麻子油與環(huán)氧乙烷縮合物 (EL-40)、丙二醇聚氧丙烯聚乙烯醚(7010)、羥甲基纖維素、水玻璃(40Beo)、硼砂、氫氧化 鈉、松香、水混合制成的膠粘劑；中國(guó)專利申請(qǐng)02148745. 6號(hào)申請(qǐng)的膠粘劑，含有聚乙烯醇 (2599)、硫酸鈉、羥乙基纖維素、丙二醇聚氧丙烯聚乙烯醚(7010)、水玻璃(40Beo)、硼砂、 尿素、苯甲酸鈉、水組成；中國(guó)專利申請(qǐng)200610112088. 1號(hào)申請(qǐng)一種環(huán)保型膠粘劑的制備 方法，將三氯化鋁水溶液和氯化鈣水溶液混合制得交聯(lián)劑，將聚乙烯醇加熱溶解從而得到 聚乙烯醇水溶液，攪拌下將交聯(lián)劑緩慢加入到聚乙烯醇水溶液中制得糊狀環(huán)保型膠粘劑成 品；中國(guó)專利申請(qǐng)200810158011. 7號(hào)申請(qǐng)一種環(huán)保型建筑膠粘劑的制備方法，它是由聚乙烯醇、草酸、尿素、硼砂和水制成。以上專利配方中，均采用單一的聚乙烯醇樹(shù)脂為主劑，主 要是醇解度^ 98% mol的99型的完全醇解型聚乙烯醇，主要特點(diǎn)是水溶性、成膜性和粘結(jié) 性良好，缺點(diǎn)是耐水性、防腐性和防凍性差，如高醇解度聚乙烯醇遇水溶解導(dǎo)致粘結(jié)強(qiáng)度大 幅度下降，冬天使用時(shí)易發(fā)生凍凝現(xiàn)象，需要加入一些改性劑提高施工工藝性和產(chǎn)品最終 性能，如以上實(shí)例中加入水玻璃、硼酸、尿素或草酸組分通過(guò)化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)來(lái)改善聚乙烯醇 耐水性，提高粘結(jié)能力，通過(guò)加入苯甲酸鈉提高防腐性能。其缺點(diǎn)主要是工序較多，產(chǎn)品有 黃變現(xiàn)象，水玻璃耐酸性好，但耐水和耐堿性差，與水泥相容性不好；草酸有一定毒性，會(huì)提 高最終產(chǎn)品的揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)總濃度，不利于環(huán)保。中國(guó)專利申請(qǐng)02136944.5號(hào)申請(qǐng)了一 種改性聚乙烯醇耐水膠粘劑的制備方法，包含有聚乙烯醇、水、疏水劑和改性劑，疏水劑是 丙烯酰胺或者是硫氰酸銨，改性劑是丙烯酸聚合物、丙烯酸或檸檬酸。目前市面上部分聚乙 烯醇建筑膠粘劑在實(shí)際生產(chǎn)中使用了丙烯酰胺單體自由基聚合生成聚丙烯酰胺，由聚丙烯 酰胺改善聚乙烯醇耐水性和防凍性。以上兩例中使用了丙烯酰胺和丙烯酸改性，但是丙烯 酰胺和丙烯酸具有累積性神經(jīng)毒性，揮發(fā)性較大，對(duì)生產(chǎn)者和使用者健康危害較大，導(dǎo)致膠 中總揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)濃度較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于改進(jìn)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明研制出一種無(wú)毒無(wú)公 害、不造成空氣污染、符合環(huán)保要求達(dá)到GB(2001) 18583各項(xiàng)指標(biāo)、膠中總揮發(fā)性有機(jī)物含 量極低的新型無(wú)醛建筑膠粘劑。本發(fā)明采用高醇解性的99與97系列聚乙烯醇與部分醇 解性的88和84系列聚乙烯醇復(fù)合使用的方法來(lái)提高防水性和凍凝性，同時(shí)具有聚乙烯醇 成膜性和粘結(jié)性好的特點(diǎn)。部分醇解性聚乙烯醇玻璃化溫度高、疏水性能好，與高醇解性 聚乙烯醇為同種聚合物，相容性好，不存在天然聚合物(羥甲基纖維素和羥乙基纖維素)的 易霉變、黃變問(wèn)題，無(wú)二次污染，非常適合做聚乙烯醇建筑膠粘劑的疏水防凍改性劑。本膠 粘劑配方所用原料均為國(guó)產(chǎn)原料，價(jià)格較為低廉，但是由于國(guó)產(chǎn)88和84系列部分聚乙烯 醇醇解度還達(dá)不到實(shí)際需要，水溶性不夠，為了達(dá)到產(chǎn)品所需的適宜的醇解度和進(jìn)一步提 高水溶性，應(yīng)用了堿性物質(zhì)使之在高溫下進(jìn)行再醇解反應(yīng)，增強(qiáng)產(chǎn)品存儲(chǔ)穩(wěn)定性，最后加入 乳化劑提高產(chǎn)品的分散性和濕潤(rùn)性。本發(fā)明生產(chǎn)過(guò)程中不引入甲醛、苯、甲苯、丙烯酰胺等 有毒有害物質(zhì)，無(wú)氣味和空氣污染問(wèn)題，從生產(chǎn)到使用環(huán)節(jié)均符合環(huán)保要求，經(jīng)過(guò)一改進(jìn)， 所使用生產(chǎn)原料均為高分子聚合物和無(wú)機(jī)堿，不含揮發(fā)性小分子有機(jī)物，因而產(chǎn)品中有機(jī) 揮發(fā)性組分含量遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品粘結(jié)強(qiáng)度^ 0. 5Mpa，經(jīng)北京微量化學(xué)所檢驗(yàn)各項(xiàng)指 標(biāo)達(dá)到或超過(guò)國(guó)家環(huán)保局及國(guó)家質(zhì)監(jiān)局的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)(GB18583-2008)，已通過(guò)國(guó)家環(huán)保產(chǎn) 品質(zhì)量認(rèn)證，其中總揮發(fā)性有機(jī)物濃度《23g/kg，遠(yuǎn)小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB18583-2008所規(guī)定的 《350g/kg。本發(fā)明原料廣泛易得，工藝簡(jiǎn)單易行，配方靈活可調(diào)，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，成本低且 實(shí)用性強(qiáng)，可替代廣泛使用的聚乙烯醇縮甲醛膠粘劑(如107膠、801膠、901膠)，可以成為 一種通用型環(huán)保水性建筑膠。 本發(fā)明的建筑膠粘劑為一種高性能環(huán)保建筑裝飾膠粘劑，該膠粘劑是按以下重量 百分比組份制備 聚乙烯醇(高醇解性聚乙烯醇和部分醇解性聚乙烯醇混合物) 4-12 % 堿 0.5-3%
乳化劑 0.001-1%
水 85%-95%。 配方中所述的聚乙烯醇為包括了一種高醇解性聚乙烯醇和部分醇解性聚乙烯醇 的混合物，其比例范圍可為30%_70% (以聚乙烯醇總質(zhì)量百分計(jì))；所述的高醇解性聚 乙烯醇是指醇解度為99和97兩個(gè)系列不同分子量的高醇解型聚乙烯醇，如12-99、 13-99、 15-99、17-99、18-99、19-99、20-99、22-99、24-99、12-97、13-97、15-97、17-97、18-97、 19-97、20-97、22-97、24-97等，所述的高醇解性聚乙烯醇是指醇解度為88和84兩個(gè)系列不 同分子量的高醇解型聚乙烯醇，如12-88、 13-88、 15-88、 17-88、 18-88、 19-88、20-88、22-88、 24-88、 12-84、 13-84、 15-84、 17-84、 18-84、 19-84、20-84、22-84、24_84等。所述的一種環(huán)保 型建筑水性膠粘劑配方及其制備方法，其特征在于所述的堿包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫 氧化鈣，或上述堿的混合物。所述的乳化劑包括0P-4、 0P-7、 0P-9、 OP-IO、 0P-13、 0P_15、 0P-20、 EL-IO、 EL-20,或上述乳化劑的混合物。 生產(chǎn)工藝流程為在于在反應(yīng)罐中按重量百分比加入85% -95%水，加入4-12% 的聚乙烯醇混合物在室溫或加熱條件下攪拌以便使聚乙烯醇完全溶解，加熱至40-80°C ，加 入O. 5% -4. 0%堿保溫?cái)嚢?小時(shí)，再升溫到95-10(TC條件下醇解反應(yīng)1-6小時(shí)，攪拌后調(diào) 節(jié)pH值為8-10，降溫到30-6(TC后再加入0. 001 % -1 %乳化劑，攪拌乳化制得目標(biāo)水性膠 粘劑。
具體實(shí)施例方式
下面將通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但下述的實(shí)例僅僅是本發(fā)明其中的例 子而已，并不代表本發(fā)明所限定的權(quán)利范圍。該權(quán)利范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
實(shí)施例1 : 在于在反應(yīng)罐中按重量百分比加入88%水，加入6%的聚乙烯醇混合物，其中3% 的高醇解度聚乙烯醇20-99、3%的部分醇解度聚乙烯醇15-84，在室溫或加熱條件下攪拌 以便使聚乙烯醇完全溶解，加熱至5(TC，加入1. 2%堿保溫?cái)嚢?小時(shí)，再升溫到IO(TC條件 下醇解反應(yīng)3小時(shí)，攪拌后調(diào)節(jié)pH值為9. 6，降溫到38t:后再加入0. 3%乳化劑，攪拌乳化 制得目標(biāo)水性膠粘劑。
實(shí)施例2: 在于在反應(yīng)罐中按重量百分比加入85%水，加入12%的聚乙烯醇混合物，其中 5%的高醇解度聚乙烯醇24-99、7%的部分醇解度聚乙烯醇12-88，在室溫或加熱條件下攪 拌以便使聚乙烯醇完全溶解，加熱至8(TC，加入4^堿保溫?cái)嚢?小時(shí)，再升溫到IO(TC條件 下醇解反應(yīng)1小時(shí)，攪拌后調(diào)節(jié)PH值為10，降溫到3(TC后再加入1%乳化劑，攪拌乳化制得 目標(biāo)水性膠粘劑。
實(shí)施例3: 在于在反應(yīng)罐中按重量百分比加入9 5 %水，加入2 %的聚乙烯醇混合物，其中 1. 2%的高醇解度聚乙烯醇12-99、0. 8%的部分醇解度聚乙烯醇24-88，在室溫或加熱條件 下攪拌以便使聚乙烯醇完全溶解，加熱至40°C ，加入2. 8 %堿保溫?cái)嚢?小時(shí)，再升溫到 100°C條件下醇解反應(yīng)6小時(shí)，攪拌后調(diào)節(jié)pH值為9. 6，降溫到60°C后再加入0. 2%乳化劑， 攪拌乳化制得目標(biāo)水性膠粘劑。
權(quán)利要求
一種高性能環(huán)保建筑裝飾膠粘劑，其特征在于該膠粘劑是按以下重量百分比組份制備聚乙烯醇(高醇解性聚乙烯醇和部分醇解性聚乙烯醇混合物) 4-12％堿 0.5-3％乳化劑 0.001-1％水 85％-95％。
2. —種高性能環(huán)保建筑裝飾膠粘劑的制備方法，其特征在于在反應(yīng)罐中按重量百分比 加入85% -95%水，加入4-12%的聚乙烯醇混合物在室溫或加熱條件下攪拌以便使聚乙烯 醇完全溶解，加熱至40-80。C，加入0. 5% -4. 0%堿保溫?cái)嚢?小時(shí)，再升溫到95-100。C條 件下醇解反應(yīng)1-6小時(shí)，攪拌后調(diào)節(jié)pH值為8-10，降溫到30-6(TC后再加入0. 001% -1% 乳化劑，攪拌乳化制得目標(biāo)水性膠粘劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種環(huán)高性能環(huán)保建筑裝飾膠粘劑，其特征在于所述 的聚乙烯醇為包括了一種高醇解性聚乙烯醇和部分醇解性聚乙烯醇的混合物，其比例范 圍可為30%-70% (以聚乙烯醇總質(zhì)量百分計(jì))；所述的高醇解性聚乙烯醇是指醇解度為 99和97兩個(gè)系列不同分子量的高醇解型聚乙烯醇，如12-99、 13-99、 15-99、 17-99、 18-99、 19-99、20-99、22-99、24-99、12-97、13-97、15-97、17-97、18-97、19-97、20-97、22-97、24-97 等，所述的高醇解性聚乙烯醇是指醇解度為88和84兩個(gè)系列不同分子量的高醇解型聚 乙烯醇，如12-88、13-88、15-88、17-88、18-88、19-88、20-88、22-88、24-88、12-84、13-84、 15-84、17-84、18-84、19-84、20-84、22-84、24-84等。
4. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種高性能環(huán)保建筑裝飾膠粘劑，其特征在于所述的堿 包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣，或上述堿的混合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種高性能環(huán)保建筑裝飾膠粘劑，其特征在于所述的乳 化劑包括0P-4、 0P-7、 0P-9、 OP-IO、 0P-13、 0P_15、 0P_20、 EL-IO、 EL_20，或上述乳化劑的混 合物；其中又優(yōu)選0P-7、 0P-9、 OP-IO、 0P-13、 EL_10、 EL-20及其混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高性能環(huán)保建筑裝飾膠粘劑，適用于建筑及室內(nèi)裝飾裝修工程，其特征在于它是由(質(zhì)量百分比)聚乙烯醇組分(高醇解性聚乙烯醇和部分醇解性聚乙烯醇混合組成)4-12％、堿0.5-3％、乳化劑0.001-1％、水85％-95％組成。本發(fā)明的特點(diǎn)是不含甲醛、苯、甲苯、丙烯酰胺等有毒有害物質(zhì)，無(wú)氣味和空氣污染問(wèn)題，產(chǎn)品中有機(jī)揮發(fā)性組分含量遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品粘結(jié)強(qiáng)度≥0.5MPa，經(jīng)北京微量化學(xué)所檢驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到或超過(guò)國(guó)家環(huán)保局及國(guó)家質(zhì)監(jiān)局的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)(GB18583-2008)，已通過(guò)國(guó)家環(huán)保產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證。本發(fā)明原料廣泛易得，工藝簡(jiǎn)單易行，配方靈活可調(diào)，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，成本低且實(shí)用性強(qiáng)。
文檔編號(hào)C09J129/00GK101693818SQ20091018495
公開(kāi)日2010年4月14日 申請(qǐng)日期2009年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月22日
發(fā)明者宰步平 申請(qǐng)人:揚(yáng)州毅力膠業(yè)有限公司;