本發(fā)明屬于一種木制多層板水性粘合劑及其制備方法，更具體地，本發(fā)明涉及木制細(xì)木工板、多層膠合板、密度板、刨花板的水性粘合劑及其制備方法。

背景技術(shù)：
目前，有利于環(huán)境發(fā)展的粘結(jié)劑在生產(chǎn)中日益占據(jù)重要的位置。首先，國家的環(huán)保法規(guī)更加完善；其次，隨著科技的發(fā)展，出現(xiàn)了很多具有高品質(zhì)、高性能的粘結(jié)劑，其材料來源廣、易制備，成為研究的熱點(diǎn)和市場又一呈上升趨勢的利潤點(diǎn)，逐步在粘結(jié)劑市場受到更多的青睞。動(dòng)物膠是天然化合物，成本低，水溶性能好、無毒無害、對(duì)人體的健康沒有危害造成污染。另外，人們的生活水平不斷提高，環(huán)境維護(hù)意識(shí)高漲，居住環(huán)境不斷改善，家里的裝修也越來越漂亮，要求也越來越高，對(duì)家裝中所用的材料要求越來越環(huán)保，特別是在木制細(xì)木工板、多層膠合板、密度板、刨花板等方面，制作加工時(shí)所用的粘合劑對(duì)環(huán)保要求更高。動(dòng)物皮膠為主要成分的水性粘合劑具有無污染物、無三廢、無刺激性氣味、無毒、施工容易、粘附性強(qiáng)、阻燃性高、耐候性強(qiáng)、耐老化，并且避免了普通粘合劑中的甲醛隱患，是一種無毒環(huán)保的粘合劑。但是動(dòng)物膠因?yàn)槟退院凸に囀褂眯阅茌^差,約束其在木材工業(yè)的廣泛應(yīng)用針對(duì)上述問題，現(xiàn)亟需一種木制多層板水性粘合劑，來解決動(dòng)物皮膠水耐水性的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述問題，本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種木制多層板水性粘合劑，按重量份計(jì)算，至少包括：動(dòng)物皮膠10～16凹凸棒石陶土粉20～30四硼酸鈉0.3～1.2水溶液50～70,其中，凹凸棒石陶土粉為10～20重量份凹凸棒石粘土與10～15重量份陶土粉經(jīng)酸化、共混、晾曬及研磨得到；水溶液為水與甲醇混合溶液、水與乙醇的混合溶液中一種或多種。在一種實(shí)施方式中，所述木制多層板水性粘合劑還含有1～5重量份配位化合物[M(C5H4NCOO)2]·4H2O，其中，M為Ni、Cu、Fe中一種或多種。在一種實(shí)施方式中，所述配位化合物[M(C5H4NCOO)2]·4H2O中[Ni(C5H4NCOO)2]·4H2O與[Cu(C5H4NCOO)2]·4H2O、[Fe(C5H4NCOO)2]·4H2O之間的摩爾比為（0.05～0.2）：（0.1～0.6）：1。在一種實(shí)施方式中，所述配位化合物[M(C5H4NCOO)2]·4H2O中[Ni(C5H4NCOO)2]·4H2O與[Cu(C5H4NCOO)2]·4H2O、[Fe(C5H4NCOO)2]·4H2O之間的摩爾比為（0.1～0.18）：（0.1～0.42）：1。在一種實(shí)施方式中，所述木制多層板水性粘合劑還含有表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉中一種或兩種，其中，按重量份計(jì)算，表面活性劑為1～5重量份。在一種實(shí)施方式中，所述動(dòng)物皮膠來源于豬皮、牛皮、騾皮、馬皮、羊皮、兔皮中一種或多種皮制膠。在一種實(shí)施方式中，所述動(dòng)物皮膠中豬皮膠、牛皮膠、羊皮膠、與馬皮膠的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例為（30～45）：（40～60）：（0～5）：1。在一種實(shí)施方式中，所述動(dòng)物皮膠的凍力值為50～520g。在一種實(shí)施方式中，所述凹凸棒石陶土粉的粒徑為1～15μm。本發(fā)明的另一方面提供一種木制多層板水性粘合劑的制備方法，包括以下步驟：（1）按重量份將動(dòng)物皮膠浸泡于水溶液中；（2）將步驟（1）中的動(dòng)物皮膠及水溶液加入到加熱容器中，升溫至70℃；（3）待步驟（2）中動(dòng)物皮膠完全溶解于水溶液中，按重量份緩慢依次加入凹凸棒石陶土粉、四硼酸鈉、配位化合物[M(C5H4NCOO)2]·4H2O、表面活性劑，攪拌至固體全部化開融合；（4）將步驟（3）中的反應(yīng)液降溫至室溫，即得木制多層板水性粘合劑。參考以下詳細(xì)說明更易于理解本申請的上述以及其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)。具體實(shí)施方式參選以下本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方法的詳述以及包括的實(shí)施例可更容易地理解本發(fā)明的內(nèi)容。除非另有限定，本文使用的所有技術(shù)以及科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的相同的含義。當(dāng)存在矛盾時(shí)，以本說明書中的定義為準(zhǔn)。如本文所用術(shù)語“由…制備”與“包含”同義。本文中所用的術(shù)語“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它變形，意在覆蓋非排它性的包括。例如，包含所列要素的組合物、步驟、方法、制品或裝置不必僅限于那些要素，而是可以包括未明確列出的其它要素或此種組合物、步驟、方法、制品或裝置所固有的要素。連接詞“由…組成”排除任何未指出的要素、步驟或組分。如果用于權(quán)利要求中，此短語將使權(quán)利要求為封閉式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但與其相關(guān)的常規(guī)雜質(zhì)除外。當(dāng)短語“由…組成”出現(xiàn)在權(quán)利要求主體的子句中而不是緊接在主題之后時(shí)，其僅限定在該子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作為整體的所述權(quán)利要求之外。當(dāng)量、濃度、或者其它值或參數(shù)以范圍、優(yōu)選范圍、或一系列上限優(yōu)選值和下限優(yōu)選值限定的范圍表示時(shí)，這應(yīng)當(dāng)被理解為具體公開了由任何范圍上限或優(yōu)選值與任何范圍下限或優(yōu)選值的任一配對(duì)所形成的所有范圍，而不論該范圍是否單獨(dú)公開了。例如，當(dāng)公開了范圍“1至5”時(shí)，所描述的范圍應(yīng)被解釋為包括范圍“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。當(dāng)數(shù)值范圍在本文中被描述時(shí)，除非另外說明，否則該范圍意圖包括其端值和在該范圍內(nèi)的所有整數(shù)和分?jǐn)?shù)。單數(shù)形式包括復(fù)數(shù)討論對(duì)象，除非上下文中另外清楚地指明?！叭芜x的”或者“任意一種”是指其后描述的事項(xiàng)或事件可以發(fā)生或不發(fā)生，而且該描述包括事件發(fā)生的情形和事件不發(fā)生的情形。說明書和權(quán)利要求書中的近似用語用來修飾數(shù)量，表示本發(fā)明并不限定于該具體數(shù)量，還包括與該數(shù)量接近的可接受的而不會(huì)導(dǎo)致相關(guān)基本功能的改變的修正的部分。相應(yīng)的，用“大約”、“約”等修飾一個(gè)數(shù)值，意為本發(fā)明不限于該精確數(shù)值。在某些例子中，近似用語可能對(duì)應(yīng)于測量數(shù)值的儀器的精度。在本申請說明書和權(quán)利要求書中，范圍限定可以組合和/或互換，如果沒有另外說明這些范圍包括其間所含有的所有子范圍。此外，本發(fā)明要素或組分前的不定冠詞“一種”和“一個(gè)”對(duì)要素或組分的數(shù)量要求(即出現(xiàn)次數(shù))無限制性。因此“一個(gè)”或“一種”應(yīng)被解讀為包括一個(gè)或至少一個(gè)，并且單數(shù)形式的要素或組分也包括復(fù)數(shù)形式，除非所述數(shù)量明顯旨指單數(shù)形式。“聚合物”意指通過聚合相同或不同類型的單體所制備的聚合化合物。通用術(shù)語“聚合物”包含術(shù)語“均聚物”、“共聚物”、“三元共聚物”與“共聚體”。“共聚體”意指通過聚合至少兩種不同單體制備的聚合物。通用術(shù)語“共聚體”包括術(shù)語“共聚物”(其一般用以指由兩種不同單體制備的聚合物)與術(shù)語“三元共聚物”(其一般用以指由三種不同單體制備的聚合物)。其亦包含通過聚合更多種單體而制造的聚合物?！肮不煳铩币庵竷煞N或兩種以上聚合物通過物理的或化學(xué)的方法共同混合而形成的聚合物。本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種木制多層板水性粘合劑，按重量份計(jì)算，至少包括：動(dòng)物皮膠10～16凹凸棒石陶土粉20～30四硼酸鈉0.3～1.2水溶液50～70,其中，凹凸棒石陶土粉為10～20重量份凹凸棒石粘土與10～15重量份陶土粉經(jīng)酸化、共混、晾曬及研磨得到；水溶液為水與甲醇混合溶液、水與乙醇的混合溶液中一種或多種。動(dòng)物皮膠膠原蛋白是細(xì)胞外基質(zhì)的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì),含有一個(gè)或幾個(gè)由α-鏈組成的三螺旋結(jié)構(gòu),其分子在細(xì)胞外基質(zhì)中聚集為超分子結(jié)構(gòu),約占膠原纖維固體物的85%,占體內(nèi)蛋白質(zhì)總量的25%-30%,相當(dāng)于體重的6%，膠原蛋白同時(shí)也是一種多糖蛋白,含有少量的半乳糖和葡萄糖。根據(jù)提取方法或者來源不同顏色有一定差異,一般為白色和黃色，一般蛋白質(zhì)含有20種氨基酸,膠原蛋白含有18種氨基酸,其中缺少了胱氨酸和色氨酸,但有一些文獻(xiàn)中列出的膠原蛋白并不缺少這兩種氨基酸,只是量少而已，因?yàn)閷?duì)膠原氨基酸組成的研究會(huì)由于氨基酸的分析測定方法和水解條件對(duì)分析結(jié)果產(chǎn)生影響,產(chǎn)生的結(jié)果也不一樣，其次膠原蛋白中含有大量的甘氨酸,約占總氨基酸的27%,其一級(jí)結(jié)構(gòu)均為/Gly一X一Y重復(fù)序列,其中X為脯氨酸,Y為輕脯氨酸,分別占14%左右,后兩種是膠原蛋白質(zhì)的特有氨基酸,這兩種氨基酸都是環(huán)狀氨基酸,有文獻(xiàn)認(rèn)為正是由于其環(huán)狀結(jié)構(gòu)鎖住整個(gè)膠原分子,使之很難拉開,故使膠原具有微彈性和很強(qiáng)的拉伸強(qiáng)度。膠原蛋白溶于熱水后具有黏結(jié)性能。在膠原蛋白的水溶液中，其分子大小正好處于膠體粒子范圍(1~100μm)，呈比較穩(wěn)定的親水膠體，這也是骨膠具有較強(qiáng)粘接性能的特征之一。另外，膠原蛋白分子顆粒大，在溶液中有較大的表面積，且表面上分布著各種極性和非極性基團(tuán)。非極性基團(tuán)易與脂溶性物質(zhì)結(jié)合。而極性基團(tuán)如：—NH3+、—COO-、—OH-、—CONH2等易于與水溶性物質(zhì)結(jié)合，并吸附水分子使膠原蛋白分子顆粒外面形成一層水膜，使蛋白質(zhì)顆粒彼此不能靠近、不會(huì)聚集成大顆粒。同時(shí)，膠原蛋白分子顆粒在非等電狀態(tài)時(shí)帶有相同電荷，使分子之間相互排斥，保持一定距離，而不是互相沉淀。將動(dòng)物皮膠水溶液涂布于木材表面后，通過組合前水蒸發(fā)，膠原蛋白分子滲透到木纖維的多孔性基材中，再通過吸水基質(zhì)吸收的方式，骨膠自身分子與木材界面間形成氫鍵，形成“膠釘”而達(dá)到粘合。動(dòng)物膠是一種膠原蛋白水解以后得到的產(chǎn)物，它是由多個(gè)α-氨基酸小分子經(jīng)過脫水縮合以后所形成的長鏈結(jié)構(gòu)的大分子化合物，動(dòng)物膠分子是由一端為羧基，一端為氨基的簡單多肽鏈相互締合組成，是一種相對(duì)分子質(zhì)量很大的多肽，其中含有許多相似分子，但這些相似分子的相對(duì)分子質(zhì)量卻相差很大，是這些相似分子相互混合在一起組成的分散體系。水溶性非常好是動(dòng)物膠的一大特點(diǎn)，水溫在30℃以上時(shí)動(dòng)物膠可以充分溶解其中，主要由高分子化合物組成，里面含有大量的氨基酸，動(dòng)物膠還具有非常不錯(cuò)的強(qiáng)度以及較高的韌性。不過，如果溫度較低時(shí)，動(dòng)物膠的流動(dòng)性逐漸消失，出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象。動(dòng)物膠的粘結(jié)性能較高是由于按尺寸計(jì)算其分子屬于膠體粒子。動(dòng)物膠的水溶液表現(xiàn)為兩種電性性質(zhì)，和其它種類的氨基酸物質(zhì)相近。以明膠為例，在含有較高的氫離子濃度的溶液中，明膠分子被這種介質(zhì)包圍，氨基與H+形成-NH3+基團(tuán)，使整個(gè)分子帶正電荷。面在氫離子濃度較低時(shí)，-COOH被告電離成-COO-，合整個(gè)分子帶負(fù)電荷。如果氫離子的含量到達(dá)一定程度時(shí)，明膠分子水溶液不會(huì)有任何電性，這個(gè)時(shí)候的PH值大小是明膠的等電點(diǎn)。明膠的等電點(diǎn)一般在PH=4.7~5.2之間。明膠的等電點(diǎn)對(duì)很多性質(zhì)都與其的等電值大小相關(guān)，比如其溶解度，溶脹性和粘度，并且如果達(dá)到其等電點(diǎn)值時(shí)，它們都會(huì)是表現(xiàn)的很弱，幾乎是最小值。工業(yè)用的動(dòng)物膠的粘度范圍很廣，隨各個(gè)品級(jí)而異，按需要選擇。確定動(dòng)物膠品級(jí)的主要依據(jù)，是最高到最低粘度值范圍及膠凍機(jī)械性能。其水解程度就制約著動(dòng)物膠的這兩種性能。動(dòng)物膠只溶于水這一特點(diǎn)，使它的薄膜成為良好的阻礙油脂及蠟浸入的掩蔽物。若用丹定酸處理動(dòng)物膠，可制成防水性薄膜。動(dòng)物膠薄膜有較好的吸濕性，將干燥薄膜放在濕干燥器中（下部可放水），平衡吸濕率可達(dá)40%。薄膜放入冷水中，可以吸收水分600%左右。薄膜可用甲醇、乙醇、甘油等增塑，伸長性能有一定改善。目前，制約動(dòng)物膠粘結(jié)劑應(yīng)用于鑄造領(lǐng)域的最突出問題是其在常溫下凝膠。從分子角度分析動(dòng)物膠的凝膠問題形成的原因主要是其分子內(nèi)部活性基團(tuán)脫水反應(yīng)。動(dòng)物膠的分子內(nèi)含有大量的-NH2和-COOH官能團(tuán)，這些官能團(tuán)再水溶液中相互脫水締合在一起，形成一個(gè)不溶性網(wǎng)狀的固體點(diǎn)陣而出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象。如果想解決凝膠問題，主要問題在于將蛋白質(zhì)分子鏈間所形成的締合破壞掉。動(dòng)物膠分子中的羧基（-COOH）結(jié)構(gòu)過多，就容易使分子之間相互吸附、脫水縮合出現(xiàn)凝膠，導(dǎo)致其粘結(jié)性降低；動(dòng)物膠的分子結(jié)構(gòu)中-COOH過少時(shí)，粘結(jié)劑不能很好地與型砂相互吸附在一起，導(dǎo)致砂型的強(qiáng)度低。分子量比較小時(shí)，分子之間的作用力也較低，粘結(jié)性能較差；分子量過大時(shí)，動(dòng)物膠分子內(nèi)部的粘結(jié)強(qiáng)度很高，與其他材料的粘結(jié)力不足。通過向動(dòng)物皮膠中加入可以保持以粉狀形態(tài)隨意流動(dòng)，并且能夠吸收自身質(zhì)量100-500倍的水量的液相固化劑或者硅酸鹽等物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)長時(shí)間保持動(dòng)物膠韌性，并使得動(dòng)物皮膠具有很高的粘結(jié)強(qiáng)度，能夠在短時(shí)間能迅速干燥的目的。比表面積很大的硅酸鹽的加入能夠讓片狀動(dòng)物皮膠的吸附能力得到很大的提高，而且動(dòng)物皮膠可以由流動(dòng)態(tài)變成干態(tài)，使得動(dòng)物皮膠干燥時(shí)間縮短、韌性增強(qiáng)。共混方法改性：把許多的不能互相發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)和動(dòng)物膠溶液混合在一起，增大或減小其分子中原有的化學(xué)組分，最后完成改善其綜合性能的目的。動(dòng)物膠易被微生物侵蝕，使蛋白質(zhì)分解，粘度下降，粘附性喪失。在使用時(shí)應(yīng)注意防腐。如果動(dòng)物膠的水溶液在35度至45度之間的環(huán)境下，其內(nèi)部的微生物能很快的繁衍生長。四硼酸鈉，或稱硼砂，分子式Na2B4O7.10H2O，硼砂是無色晶體，在空氣中風(fēng)化，硼砂有廣泛的用途，可用作清潔劑、化妝品、殺蟲劑，也可用于配置緩沖溶液和制取其他硼化合物等。動(dòng)物皮膠的制備方法如下：（1）刮皮：將表皮上的毛用刮刀輕輕刮凈，或用烙鐵燙掉，然后反鋪，再將里面的油脂、余肉、血塊徹底刮去；（2）浸泡：把刮凈的皮先用自來水沖洗一下，再用優(yōu)質(zhì)生石灰水浸泡(生石灰要用自來水化開，水與生石灰重量比例為5：1，攪拌均勻)，皮與生石灰重量比例為10：1，浸泡時(shí)間：24h；浸泡溫度：20～30℃；攪拌翻動(dòng)，豬皮以泡脹發(fā)軟為浸泡好；（3）浸皮：將浸泡好的皮用自來水沖洗(或熱水沖刷)干凈，再泡入清水中，然后慢慢加入適量鹽酸，邊加邊攪拌，調(diào)節(jié)檢驗(yàn)液體pH值為中性(即pH值為7左右)時(shí)停止加鹽酸，再用干凈的自來水沖洗，直至皮發(fā)軟并虛綿;（4）蒸皮：將皮放入高壓容器中進(jìn)行蒸皮，蒸皮4h；（4）制膠：把蒸好的皮趁熱迅速放入鋼磨或石磨粉碎成漿，隨磨隨過濾(篩子用180~200目細(xì)網(wǎng))，加入3%的雙氧水...