專利名稱：天然水基型阻燃粘合劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種粘合劑，特別是一種阻燃粘合劑。
有機合成高分子粘合劑品種繁多，其具有優(yōu)異的高強、防水性能，便于工業(yè)化生產(chǎn)和使用，特別是在復(fù)合材料、建材行業(yè)應(yīng)用廣泛。但有機合成粘合劑對人和環(huán)境具有污染，危害性大，防火性差，造價高。特別是防火性方面，為了改善其防火性能，在配方中加入阻燃劑，阻燃劑有多種多樣，效果各異。但無論如何，其著火，煙密度大，釋放毒氣含量高。目前，對室內(nèi)建材的防火要求越來越高，有機合成材料，包括有機合成粘合劑的使用率越來越低。天然及無機粘合劑的應(yīng)用歷史久遠，經(jīng)濟造價低，毒性低或無毒，資源豐富，但粘合劑質(zhì)量的穩(wěn)定性差，防水、防潮性差，使用具有局限性。以淀粉為原料制作的粘合劑是利用天然原料制作的粘合劑，配方各有不同。在粘合劑配方中，也有使用硼酸或硼砂的，但量都比較少，硼酸主要是毒劑，防霉，硼砂主要用作交聯(lián)劑，它們單獨應(yīng)用。
本發(fā)明的目的是提供一種天然水基型阻燃粘合劑，阻燃性能好，質(zhì)量穩(wěn)定，防水，無污染，它還特別適宜于紙或/和織物間的粘合，使復(fù)合材料阻燃，強度高。
本發(fā)明的天然水基型阻燃粘合劑，其特征在于以重量份數(shù)計，100份水中包括淀粉3～25、硼酸0.5～10、硼砂0.5～8、硫酸銨3～25或者氯化銨1～20和磷酸銨1～15。
本發(fā)明利用天然粘料淀粉，配加的硼酸、硼砂、硫酸銨或者磷酸銨和氯化銨都是阻燃單元，這些阻燃單元共同使本發(fā)明的粘合劑具有優(yōu)異的阻燃性能，同時硼酸還起到防霉、防腐作用，還具有稀釋劑的功能；硼砂還具有交聯(lián)劑的作用，增加強度和改善防水性。硫酸銨還具有稀釋、降低粘度的作用。氯化銨和磷酸銨可以取代硫酸銨，其中氯化銨還具有稀釋劑的作用。配方中加硫酸銨比較適合紙質(zhì)材料的粘合，氯化銨和磷酸銨比較適合織物(纖維)。本發(fā)明利用天然粘料，同時配加這些阻燃單元是現(xiàn)有技術(shù)所沒有的。淀粉可以是通常的利用各種作物制成的淀粉，包括玉米、大米、小麥、大麥的種子及芋類，姜芋、芋頭、紅薯、白薯、木薯、馬鈴薯塊根所制成的淀粉，其工藝都是已知的。
以下為本發(fā)明優(yōu)選組成的實施例舉例100份水中包括淀粉5～10、硼酸1～7、硼砂1～6、硫酸銨5～16。
100份水中包括淀粉8～15、硼酸1～7、硼砂1～6、氯化銨3～15和磷酸銨2～10。
本發(fā)明所采用的淀粉成本低，它還可用大豆蛋白、酪朊、血粉代替，但這些物質(zhì)經(jīng)濟造價高。
本發(fā)明的粘合劑中還可包括增塑劑0.5～3重量份和消泡劑0.1～1重量份。增塑劑如甘油、乙二醇、氯化鈣，最好選用甘油，消泡劑可以是乙醇、乙醚、脂肪酸高級醇、三丁基亞磷酸脂、有機硅消泡劑等，最好選用乙醇、乙醚。
本發(fā)明還可以加入表面活性劑，為其它各組分總重的0.02～1％，主要是防止被粘物表面老化，提高浸潤性?？梢允浅Ｓ玫闹舅徕c或者硫酸高級醇脂鈉，如硬脂酸鈉。
制作工藝是淀粉先糊化，然后冷卻與其它各組分混合均勻。根據(jù)需要測試其PH值，使其PH最好為6～8。淀粉糊化工藝是現(xiàn)有技術(shù)所公知的，簡單列舉如下幾種現(xiàn)有技術(shù)工藝1、淀粉與水在2～3個大氣壓下加熱，冷卻后取出，再加入乙醇，可溶性淀粉就析出，可溶性淀粉即為糊化的淀粉。
2、淀粉與甘油共熱，冷卻后加入乙醇，所析出的沉淀物為可溶性淀粉，為本發(fā)明所采用的糊化的淀粉。
3、酸法100千克淀粉與濃硝酸200毫升、鹽酸300毫升(用10升水稀釋)混合后在50℃下干燥再在110～140℃加熱，在煅燒中酸會蒸發(fā)逃逸。
4、堿法淀粉10～20份、水80～90份、10％NaOH6～10份混合。
5、熱法淀粉5～10份、水90～100份混合加熱稠化。
需要說明的是本發(fā)明配方中的水量不包括淀粉糊化所需要的水。
本發(fā)明的優(yōu)點無毒或低毒，生產(chǎn)和使用對環(huán)境和操作人員無害，經(jīng)濟造價低，制作工藝簡單，資源豐富。用于紙質(zhì)、織物、金屬、木材的復(fù)合粘接，特別是廣泛地用于字畫裝裱、紙箱制作、防火鞭炮制作，以及紙品、織物的防火涂布，裱糊和層壓紙品和織物的復(fù)合型材。經(jīng)過試驗，質(zhì)量穩(wěn)定，阻燃性好，防水，特別是不但本身具有阻燃效果，通過滲透和浸潤，使紙品和織物的復(fù)合材料具有阻燃效果，煙密度低，同時增強復(fù)合材料的強度，可以具有玻璃鋼一樣的強度，用其制作的復(fù)合材料，輕質(zhì)、無膨脹、抗老化、壽命長、導(dǎo)熱系數(shù)低，對環(huán)境無污染，屬可持續(xù)發(fā)展的綠色材料，本粘合劑有利于開發(fā)這種紙品或織物復(fù)合材料。所述織物包括天然有機、合成有機及無機纖維的紡織布料、有機合成化纖無紡布等，如棉布、帆布、化纖及混紡布。經(jīng)測，本發(fā)明粘合劑對木材的粘合強度(公斤/英寸)≥60，耐水試驗25分鐘后剝離。利用本粘合劑制作的紙或紙板、織物(如帆布)復(fù)合材料氧指數(shù)OI≥32，煙密度SDR≤60，平均炭化長度≤80mm，平均續(xù)焰時間≤1秒，平均續(xù)灼燃時間≤1秒，麻醉性和刺激性完全達到GA132準安全ZA3級，完全符合GA159-1997標準。
實施例
以上實施例中的甘油還可用乙二醇代替。表面活性劑為硬脂酸鈉。
權(quán)利要求
1.一種天然水基型阻燃粘合劑，其特征在于以重量份數(shù)計，100份水中包括淀粉3～25、硼酸0.5～10、硼砂0.5～8、硫酸銨3～25或者氯化銨1～20和磷酸銨1～15。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑，其特征在于100份水中包括淀粉5～10、硼酸1～7、硼砂1～6、硫酸銨5～16。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑，其特征在于100份水中包括淀粉8～15、硼酸1～7、硼砂1～6、氯化銨3～15和磷酸銨2～10。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3之一所述的粘合劑，其特征在于包括消泡劑0.1～1和增塑劑0.5～3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～3之一所述的粘合劑，其特征在于包括表面活性劑，為各組分總重的0.02～1％。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的粘合劑，其特征在于包括表面活性劑，為各組分總重的0.02～1％。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的粘合劑，其特征在于消泡劑為乙醇或乙醚。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的粘合劑，其特征在于增塑劑為甘油、乙二醇。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的粘合劑，其特征在于表面活性劑為硬脂酸鈉。
全文摘要
天然水基型阻燃粘合劑,以重量份數(shù)計,100份水中包括淀粉3～25、硼酸0.5～10、硼砂0.5～8、硫酸銨3～25或者氯化銨1～20和磷酸銨1～15。還可以加入增塑劑、消泡劑或/和表面活性劑。質(zhì)量穩(wěn)定,阻燃性好,防水,特別是不但本身具有阻燃效果,通過滲透和浸潤,使紙品和織物的復(fù)合材料具有阻燃效果,煙密度低,同時增強復(fù)合材料的強度。
文檔編號C09J103/02GK1331267SQ0011119
公開日2002年1月16日 申請日期2000年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月26日
發(fā)明者許剛, 劉昭清, 許亮, 王允山, 劉風云, 劉昭升 申請人:淄博市臨淄鐳射技術(shù)研究所