【成果推介】一种改性羧基丁苯胶乳及其制备方法和应用

成果简介

本成果是一种改性羧基丁苯胶乳及其制备方法和应用，属于聚合物合成技术领域，所述的改性羧基丁苯胶乳，所述的改性羧基丁苯胶乳能够可作为木材粘合剂，由于活性基团的引入，所述的活性基团-OH､-COOH､-CN能够与木材表面的纤维素､半纤维素和木质素通过化学结合形成化学键，在改性羧基丁苯胶乳分子与木材界面之间构建起稳固而又牢靠的“桥梁”，从而得到牢固的化学结合力，使其具有良好的粘接强度、机械性能、热稳定性和耐水性能，能够有效的提高木制品的粘接稳定性，同时C=O键和C-O-C键使改性羧基丁苯胶乳的固化反应变得容易，其反应活性得到提高，使其具有低固化温度和高固化系效率。

应用前景

(1)适用范围和质量：能够将改性后的自交联羧基丁苯共聚乳液应用到传统人造板中，有胶合板、中密度纤维板、普通刨花板、定向刨花板及细木工板等。在胶合强度、耐水性等指标超过国家标准，超过传统脲醛树脂性能指标。

(2)甲醛和VOCs含量：产品符合T/CNFPIA 3002-2018 无醛人造板及其制品标准要求，优于国家标准GB 18580-2017。无醛人造板制品的总挥发性有机化合物（TVOC）的释放率符合HJ 571-2010第5.3.1条款的要求，即释放率不得超过0.50mg/(m2·h)（72 h）。同时，制造过程避免异氰酸酯胶的剧毒污染，对制造过程也实现无醛、无毒生产。

(3)供应链和成本：与中国（广西）自由贸易试验区钦州港片区中马钦州产业园区的石化公司、广西亮晶晶新材料有限公司等合作，避免新成本出现类似MDI上游被少数企业垄断局面。在产业逻辑中，丁苯是由丁二烯、丙烯酸丁酯等聚合而成，均是是石化厂的衍生产品，而液化气不加阻聚剂就不能长期保持，超过6个月就容易爆炸，储存周期较短。中国沿海已扩建大量石化厂，一旦技术成熟，有稳定的原材料供应链，与异氰酸酯胶被少数几家化工企业控盘相比，供应链更加稳定，价格波动较少，更有利于无醛人造板产业长期稳定发展。当前48 %的丁苯乳胶成本为3500元/吨，经增稠、玻璃化温度提升、键合剂系统改性，可应用24%的丁苯乳胶成本降至2000元，利用北部湾港口优势和广西电、水、人力成本，运输半径在广西、广东、贵州等区域，成本进一步降低至1950元/吨。价格优势与脲醛胶持平，因其无醛性能将会有压倒性优势。

(4)热压能耗：含水率的提高势必引起热压能耗的提高。为此将通过填充剂、微波预处理等工艺，不断优化热压温度、时间和曲线，降低不同人造板材的热压能耗。

成熟度

基础研究。

成果展示

图1 改性羧基丁苯胶乳的合成化学反应方程式

图2a为拉伸剪切实验及试件尺寸示意图；图2b为湿状粘接强度实验及试件尺寸示意图；图2c为硫化后静置48 h的XSBL薄膜。

图3 a为XSBL组粘接的木破图； b为XSBL-4组粘接的木破图；c为断面截口图； d为10min的胶膜表面形貌图； e为15min的胶膜表面形貌图；f为断层15min的胶膜表面形貌放大图。