一种基于聚丙烯酰胺/聚多巴胺网络改性的超韧氯氧镁胶黏剂及其制备方法和应用

本发明涉及胶黏剂，尤其涉及一种基于聚丙烯酰胺/聚多巴胺网络改性的超韧氯氧镁胶黏剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、我国是人造板及木材加工产业大国。目前，人造板制备过程中广泛使用的胶黏剂多为醛类树脂，存在甲醛污染及原料不可再生的问题。氯氧镁冷压胶黏剂作为一种绿色环保的无机胶黏剂，因其具备无甲醛释放、初粘力高、冷压固化快以及天然阻燃等优点，在木材加工、防火板压贴等领域具有广阔的应用前景。

2、为此，开发高品质的氯氧镁冷压胶黏剂，从根源上解决甲醛污染问题，对实现相关产业的可持续发展具有重要意义。然而，传统氯氧镁冷压胶黏剂存在固有的物理与化学缺陷，限制了其在复杂环境下的应用。一方面，氯氧镁无机胶层固化后脆性大，当木材等有机基材受环境温湿度变化发生干缩湿胀时，刚性胶层无法有效缓冲形变应力，容易在内部产生微裂纹并导致界面脱胶。另一方面，氯氧镁体系的耐水性较差。其主要水化结晶产物在潮湿环境中不稳定，水分的侵入会导致该结晶相发生水解，造成游离的氯化镁大量析出并向基材表面迁移吸湿，产生“返卤泛霜”现象，导致胶合强度显著下降。目前，针对氯氧镁冷压胶黏剂的增韧与耐水改性，常见的改进方法是直接物理共混聚醋酸乙烯酯或乙烯-醋酸乙烯共聚物等常规高分子乳液。但由于氯氧镁体系自身呈强碱性且含有高浓度的镁离子与氯离子，常规有机乳液在其中极易发生破乳或相分离；同时，简单的物理共混难以在有机高分子链与无机水化产物之间形成化学键合，两相界面处容易形成水分渗透的微观通道，改性效果有限，无法从根本上阻断返卤进程。因此，开发一种基于聚丙烯酰胺/聚多巴胺网络改性的超韧氯氧镁胶黏剂及其制备方法和应用，使其兼具高柔韧性与优异耐水性能，具有重要的现实意义和市场需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于聚丙烯酰胺/聚多巴胺网络改性的超韧氯氧镁胶黏剂及其制备方法和应用，以解决现有技术中传统氯氧镁冷压胶黏剂在潮湿及形变环境下界面结合力急剧下降与胶层脆断脱落的问题。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种基于聚丙烯酰胺/聚多巴胺网络改性的超韧氯氧镁胶黏剂，所述超韧氯氧镁胶黏剂包含如下重量份的组分：

4、轻烧氧化镁 80~120份

5、氯化镁水溶液 80~100份

6、聚丙烯酰胺/聚多巴胺交联分散液 10~20份

7、疏水改性聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米颗粒 1~3份

8、无机填料 10~15份。

9、作为优选，所述氯化镁水溶液的波美度为22~28度。

10、作为优选，所述聚丙烯酰胺/聚多巴胺交联分散液的制备方法包括如下步骤：

11、将盐酸多巴胺和碱溶液混合后进行氧化自聚合，然后加入丙烯酰胺单体、引发剂、交联剂和加速剂进行聚合反应，制得聚丙烯酰胺/聚多巴胺交联分散液。

12、作为优选，所述聚丙烯酰胺/聚多巴胺交联分散液中，聚多巴胺相对于丙烯酰胺单体的质量含量为0.1%~0.2%。

13、作为优选，所述疏水改性聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米颗粒的制备方法包括如下步骤：

14、s1:将聚乳酸-羟基乙酸共聚物、α-生育酚和溶剂混合，制得有机相；

15、s2:将有机相滴加到聚乙烯醇水溶液中进行溶剂挥发，制得疏水改性聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米颗粒。

16、作为优选，步骤s1中，所述聚乳酸-羟基乙酸共聚物和α-生育酚的质量比为1~3:1；所述聚乳酸-羟基乙酸共聚物和溶剂的质量体积比为70~80 mg：5~10ml。

17、作为优选，步骤s2中，所述有机相和聚乙烯醇溶液的体积比为1:8~12；所述溶剂挥发的时间为44~52h。

18、作为优选，所述无机填料包含滑石粉、木粉和石英粉中的一种或几种。

19、本发明提供了一种上述所述的基于聚丙烯酰胺/聚多巴胺网络改性的超韧氯氧镁胶黏剂的制备方法，包括如下步骤：

20、（1）将轻烧氧化镁和无机填料混合，得到混合干粉；

21、（2）将氯化镁水溶液和混合干粉混合，得到氯氧镁基体胶液；

22、（3）将聚丙烯酰胺/聚多巴胺交联分散液、疏水改性聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米颗粒加入到氯氧镁基体胶液中混合均匀，得到基于聚丙烯酰胺/聚多巴胺网络改性的超韧氯氧镁胶黏剂。

23、本发明还提供一种上述所述的基于聚丙烯酰胺/聚多巴胺网络改性的超韧氯氧镁胶黏剂在胶合板制备、防火板压贴、家具制造、建筑装饰装修、木质包装材料、地板基材拼接以及木竹复合材料加工中的应用。

24、本发明的有益效果：

25、本发明的胶黏剂以无机氯氧镁为主要粘接基体，基于贻贝启发化学原理，引入了聚多巴胺（pda）。聚多巴胺含有丰富的邻苯二酚基团，该基团一方面能够与氯氧镁基体中的镁离子产生强烈的金属配位结合，另一方面能与木纤维或无机板材表面形成强氢键与共价键，即使在潮湿界面也能保持极高的剥离抗力和剪切强度。

26、聚丙烯酰胺（pam）在胶黏剂体系中构建了高韧性的聚合物网络。该柔性网络穿插在无机氯氧镁固化体中，能够有效耗散外界施加的机械应力，克服了传统超韧氯氧镁胶黏剂的脆性缺陷，提升了整体材料的断裂能。

27、胶黏剂体系中疏水改性聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米颗粒（plga纳米颗粒）具备疏水特性，其在胶层固化后均匀分布，充当微观防水屏障。由于plga的疏水性质能够减缓水分渗透，结合聚多巴胺提升的网络致密性，从物理路径上阻断了外部水分的侵入和内部氯离子的析出，极大提升了胶黏剂的耐水持久性。

1.一种基于聚丙烯酰胺/聚多巴胺网络改性的超韧氯氧镁胶黏剂，其特征在于，所述超韧氯氧镁胶黏剂包含如下重量份的组分：

2.根据权利要求1所述的基于聚丙烯酰胺/聚多巴胺网络改性的超韧氯氧镁胶黏剂，其特征在于，所述氯化镁水溶液的波美度为22~28度。

3.根据权利要求1或2所述的基于聚丙烯酰胺/聚多巴胺网络改性的超韧氯氧镁胶黏剂，其特征在于，所述聚丙烯酰胺/聚多巴胺交联分散液的制备方法包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的基于聚丙烯酰胺/聚多巴胺网络改性的超韧氯氧镁胶黏剂，其特征在于，所述聚丙烯酰胺/聚多巴胺交联分散液中，聚多巴胺相对于丙烯酰胺单体的质量含量为0.1%~0.2%。

5.根据权利要求2或4所述的基于聚丙烯酰胺/聚多巴胺网络改性的超韧氯氧镁胶黏剂，其特征在于，所述疏水改性聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米颗粒的制备方法包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的基于聚丙烯酰胺/聚多巴胺网络改性的超韧氯氧镁胶黏剂，其特征在于，步骤s1中，所述聚乳酸-羟基乙酸共聚物和α-生育酚的质量比为1~3:1；所述聚乳酸-羟基乙酸共聚物和溶剂的质量体积比为70~80 mg：5~10ml。

7.根据权利要求5所述的基于聚丙烯酰胺/聚多巴胺网络改性的超韧氯氧镁胶黏剂，其特征在于，步骤s2中，所述有机相和聚乙烯醇溶液的体积比为1:8~12；所述溶剂挥发的时间为44~52h。

8.根据权利要求4或6或7所述的基于聚丙烯酰胺/聚多巴胺网络改性的超韧氯氧镁胶黏剂，其特征在于，所述无机填料包含滑石粉、木粉和石英粉中的一种或几种。

9.权利要求1~8任意一项所述的基于聚丙烯酰胺/聚多巴胺网络改性的超韧氯氧镁胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

10.权利要求1~8任意一项所述的基于聚丙烯酰胺/聚多巴胺网络改性的超韧氯氧镁胶黏剂在胶合板制备、防火板压贴、家具制造、建筑装饰装修、木质包装材料、地板基材拼接以及木竹复合材料加工中的应用。