CN103897639B - 淀粉改性聚乙烯醇环保建筑用胶黏剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种淀粉改性聚乙烯醇环保建筑用胶黏剂及其制备方法，其组分及重量份数为：聚乙烯醇100份；水300-500份；玉米淀粉30-40份；氢氧化钠3-6份；次氯酸钠8-15份；硼砂2-5份；亚硫酸钠2-3份；过硫酸钾1-2份，本发明采用价格低廉的硼砂和淀粉同时对聚乙烯醇胶黏剂改性，大幅度提高了聚乙烯醇胶黏剂的耐水性和粘结强度，不含甲醛，无刺激性气体释放，对环境和人体健康无影响，属环保型胶黏剂，可作为建筑用或其它用途的水性胶黏剂使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种胶黏剂，特别是一种建筑用胶黏剂。
背景技术
聚乙烯醇(PVA)具有水溶性好、无毒、成本低等优点而被广泛用作建筑用胶黏剂，但PVA分子中含有大量的羟基，亲水性大，单纯以聚乙烯醇作为胶黏剂，因其耐水性差而大大限制了使用范围。
目前普遍采用化学改性方法使PVA耐水性得到改善，常用的有甲醛、甲苯二异氰酸酯（TDI）等改性方法，这些改性方法因游离甲醛、TDI的刺激气味及毒性等仍然使其应用范围受到限制。
另外，目前正在尝试的用聚醋酸乙烯、丙烯酸乳液、硅溶胶等改性PVA也都存在一定问题，比如改性工艺复杂，可操作性差，引入原材料品种多、成本高等，仍然使其应用范围受到限制。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种能大幅度提高聚乙烯醇胶黏剂的耐水性和粘结强度，不含甲醛，无刺激性气体释放，对环境和人体健康无影响的淀粉改性聚乙烯醇环保建筑用胶黏剂。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种淀粉改性聚乙烯醇环保建筑用胶黏剂，其组分及重量份数为：聚乙烯醇100份；水300-500份；玉米淀粉30-40份；氢氧化钠3-6份；次氯酸钠8-15份；硼砂2-5份；亚硫酸钠2-3份；过硫酸钾1-2份。
第一种胶黏剂的组分及重量份数为：聚乙烯醇100份；水300份；玉米淀粉30份；氢氧化钠3份；次氯酸钠8份；硼砂2份；亚硫酸钠2份；过硫酸钾1份。
第二种粘胶剂的组分及重量份数为：聚乙烯醇100份；水400份；玉米淀粉35份；氢氧化钠4份；次氯酸钠11份；硼砂4份；亚硫酸钠2份；过硫酸钾1.5份。
第三种粘胶剂的组分及重量份数为：聚乙烯醇100份；水500份；玉米淀粉40份；氢氧化钠6份；次氯酸钠15份；硼砂5份；亚硫酸钠3份；过硫酸钾2份。
上述胶黏剂的制备方法如下：
（A）、配置溶液：将上述份量的次氯酸钠、氢氧化钠、硼砂、亚硫酸钠、过硫酸钾加水，分别配置成浓度为30％次氯酸钠溶液、10％Na0H溶液、5%硼砂溶液、20%亚硫酸钠溶液、5%过硫酸钾溶液待用。
（B）、配制淀粉糊：将上述份量淀粉与水按质量比1：4混合，在不断搅拌下加入30％次氯酸钠溶液和10％Na0H溶液，升温至50℃，氧化反应20min，搅拌均匀待用。
（C）、向反应釜内加入上述份量的聚乙烯醇与剩余的水，在不断搅拌下升温至90℃，待聚乙烯醇溶解后降温至50℃，加入5%过硫酸钾溶液，搅拌氧化反应30min后，加入1/2淀粉糊，搅拌反应30min后再加入余下的淀粉糊搅拌20min，加入20%亚硫酸钠溶液，搅拌反应10min还原多余的氧化剂，加入5%硼砂溶液搅拌反应30min，升温至85℃，反应釜内由乳白色浑浊液变为乳白色半透明胶液，降温出料，得到改性的聚乙烯醇胶黏剂。
本发明的有益效果是：本发明采用价格低廉的硼砂和淀粉同时对聚乙烯醇胶黏剂改性，大幅度提高了聚乙烯醇胶黏剂的耐水性和粘结强度，不含甲醛，无刺激性气体释放，对环境和人体健康无影响，属环保型胶黏剂，可作为建筑用或其它用途的水性胶黏剂使用。
具体实施方式
实施例1
淀粉改性聚乙烯醇胶黏剂的组分及重量份数为：聚乙烯醇100份；300份；玉米淀粉30份；氢氧化钠3份；次氯酸钠8份；硼砂2份；亚硫酸钠2份；过硫酸钾1份。
制备方法如下：
A、配置溶液：将8份次氯酸钠加18.67份水（常温溶解）、3份氢氧化钠加27份水（常温溶解）、2份硼砂加38份水（常温溶解）、2份亚硫酸钠加8份水（常温溶解）、1份过硫酸钾加19份水（100°C溶解），分别配置成浓度为30％次氯酸钠溶液、10％Na0H溶液、5%硼砂溶液、20%亚硫酸钠溶液、5%过硫酸钾溶液待用。
B、配制淀粉糊：将30份淀粉与120份水混合，在不断搅拌下加入全部的30％次氯酸钠溶液和全部的10％Na0H溶液，调节pH值为9～10，升温至50℃，氧化反应20min，搅拌均匀待用。
（C）、向反应釜内加入100份量的聚乙烯醇与剩余的69.33份水，在不断搅拌下升温至90℃，待聚乙烯醇溶解后降温至50℃，加入全部的5%过硫酸钾溶液，搅拌氧化反应30min后，加入1/2淀粉糊，搅拌反应30min后再加入余下的淀粉糊搅拌20min，加入全部的20%亚硫酸钠溶液，搅拌反应10min还原多余的氧化剂，加入全部的5%硼砂溶液搅拌反应30min，升温至85℃，反应釜内由乳白色浑浊液变为乳白色半透明胶液，降温出料，得到改性的聚乙烯醇胶黏剂。
实施例2
淀粉改性聚乙烯醇胶黏剂的组分及重量份数为：聚乙烯醇100份；水400份；玉米淀粉35份；氢氧化钠4份；次氯酸钠11份；硼砂4份；亚硫酸钠2份；过硫酸钾1.5份。
制备方法如下：
A、配置溶液：将11份次氯酸钠加25.67份水（常温溶解）、4份氢氧化钠加36份水（常温溶解）、4份硼砂加76份水（常温溶解）、2份亚硫酸钠加8份水（常温溶解）、1.5份过硫酸钾加28.5份水（100°C溶解），分别配置成浓度为30％次氯酸钠溶液、10％Na0H溶液、5%硼砂溶液、20%亚硫酸钠溶液、5%过硫酸钾溶液待用。
B、配制淀粉糊：将35份淀粉与140份水混合，在不断搅拌下加入全部的30％次氯酸钠溶液和全部的10％Na0H溶液，调节pH值为9～10，升温至50℃，氧化反应20min，搅拌均匀待用。
C、向反应釜内加入100份量的聚乙烯醇与剩余的85.83份水，在不断搅拌下升温至90℃，待聚乙烯醇溶解后降温至50℃，加入全部的5%过硫酸钾溶液，搅拌氧化反应30min后，加入1/2淀粉糊，搅拌反应30min后再加入余下的淀粉糊搅拌20min，加入全部的20%亚硫酸钠溶液，搅拌反应10min还原多余的氧化剂，加入全部的5%硼砂溶液搅拌反应30min，升温至85℃，反应釜内由乳白色浑浊液变为乳白色半透明胶液，降温出料，得到改性的聚乙烯醇胶黏剂。
实施例3
淀粉改性聚乙烯醇胶黏剂的组分及重量份数为：聚乙烯醇100份；水500份；玉米淀粉40份；氢氧化钠6份；次氯酸钠15份；硼砂5份；亚硫酸钠3份；过硫酸钾2份。
制备方法如下：
A、配置溶液：将15份次氯酸钠加35份水（常温溶解）、6份氢氧化钠加54份水（常温溶解）、5份硼砂加95份水（常温溶解）、3份亚硫酸钠加12份水（常温溶解）、2份过硫酸钾加38份水（100°C溶解），分别配置成浓度为30％次氯酸钠溶液、10％Na0H溶液、5%硼砂溶液、20%亚硫酸钠溶液、5%过硫酸钾溶液待用。
B、配制淀粉糊：将40份淀粉与160份水混合，在不断搅拌下加入全部的30％次氯酸钠溶液和全部的10％Na0H溶液，调节pH值为9～10，升温至50℃，氧化反应20min，搅拌均匀待用。
（C）、向反应釜内加入100份量的聚乙烯醇与剩余的106份水，在不断搅拌下升温至90℃，待聚乙烯醇溶解后降温至50℃，加入全部的5%过硫酸钾溶液，搅拌氧化反应30min后，加入1/2淀粉糊，搅拌反应30min后再加入余下的淀粉糊搅拌20min，加入全部的20%亚硫酸钠溶液，搅拌反应10min还原多余的氧化剂，加入全部的5%硼砂溶液搅拌反应30min，升温至85℃，反应釜内由乳白色浑浊液变为乳白色半透明胶液，降温出料，得到改性的聚乙烯醇胶黏剂。
上述配方1-3的聚乙烯醇胶黏剂与未改性聚乙烯醇胶黏剂性能指标如下：
粘结强度测试：测试标准JC/T438-2006，测试仪器：WDT型电子万能材料试验机，深圳市凯强利试验仪器有限公司生产。
耐水性测试：涂层在25℃水中浸泡24小时后观察现象。
本发明采用价格低廉的硼砂和淀粉同时对聚乙烯醇胶黏剂改性，大幅提高了聚乙烯醇胶黏剂的耐水性和粘结强度。过硫酸钾作为氧化剂，使聚乙烯醇部分分子链断链而导入羧基和醛基；氢氧化钠作为糊化剂，糊化淀粉；次氯酸钠作为氧化剂，氧化淀粉，通过氧化使淀粉与聚乙烯醇分子间的羟基结构互相脱水形成网络结构，使粘结强度明显提高，亚硫酸钠起还原终止氧化反应作用，硼砂作为交联剂，使淀粉与PVA产生进一步的交联，能够提高胶黏剂的粘结强度和耐水性。本发明胶黏剂不含甲醛，无刺激性气体释放，对环境和人体健康无影响，属环保型胶黏剂，可作为建筑用或其它用途的水性胶黏剂使用。
Claims (1)
1.一种淀粉改性聚乙烯醇环保建筑用胶黏剂，其特征在于其组分及重量份数为：聚乙烯醇100份；水300-500份；玉米淀粉30-40份；氢氧化钠3-6份；次氯酸钠8-15份；硼砂2-5份；亚硫酸钠2-3份；过硫酸钾1-2份；
上述胶黏剂的制备方法如下：
（A）、配置溶液：将上述份量的次氯酸钠、氢氧化钠、硼砂、亚硫酸钠、过硫酸钾加水，分别配置成浓度为30％次氯酸钠溶液、10％Na0H溶液、5%硼砂溶液、20%亚硫酸钠溶液、5%过硫酸钾溶液待用；
（B）、配制淀粉糊：将上述份量淀粉与水按质量比1：4混合，在不断搅拌下加入30％次氯酸钠溶液和10％Na0H溶液，升温至50℃，氧化反应20min，搅拌均匀待用；
（C）、向反应釜内加入上述份量的聚乙烯醇与剩余的水，在不断搅拌下升温至90℃，待聚乙烯醇溶解后降温至50℃，加入5%过硫酸钾溶液，搅拌氧化反应30min后，加入1/2淀粉糊，搅拌反应30min后再加入余下的淀粉糊搅拌20min，加入20%亚硫酸钠溶液，搅拌反应10min还原多余的氧化剂，加入5%硼砂溶液搅拌反应30min，升温至85℃，反应釜内由乳白色浑浊液变为乳白色半透明胶液，降温出料，得到淀粉改性聚乙烯醇环保建筑用胶黏剂。
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