CN106520036A - 一种乳液型淀粉胶黏剂的制备方法 - Google Patents

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唐皞
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Abstract

本发明公开了一种乳液型淀粉胶黏剂的制备方法，主要包括淀粉的酶降解及酶降解淀粉接枝共聚反应。首先将淀粉、去离子水和α‑淀粉酶混合加热，进行降解反应，得到酶降解的淀粉糊化液；然后在上述糊化液中同时滴加过硫酸铵水溶液和丙烯酸酯类单体混合物，滴加完成后继续保温反应一段时间，冷却后过滤，即得到丙烯酸酯类单体接枝的淀粉胶黏剂。本发明制备的淀粉胶黏剂为乳白色，性能稳定，固含量达50%以上。

Description

一种乳液型淀粉胶黏剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种乳液型淀粉胶黏剂的制备方法，属于淀粉胶黏剂领域。
背景技术
淀粉胶粘剂作为通用型天然胶粘剂已越来越受到人们的重视，这主要是基于淀粉是来源丰富、价格便宜，具有无毒、无污染的特点。但是普通的淀粉胶黏剂粘接强度低，流动性差，耐水性差，使得其推广和使用受到限制。将淀粉进行化学、物理等方法改性后制备胶黏剂就可以克服这些缺点，淀粉接枝丙烯酸酯共聚物可以有效提高淀粉胶黏剂的粘接强度和耐水性，且不会释放出甲醛等有害气体。然而，淀粉的大分子链和颗粒结构导致淀粉只有在大量水存在的条件下加热才能发生糊化，合成乳液型胶黏剂的固含量低且粘度大，反映在最终合成产物中就是淀粉的含量偏低。
为了得到高淀粉含量的淀粉接枝共聚物，可以适度降解淀粉，将淀粉分子链切断，从而得到高固含量、低粘度的淀粉溶液。α-淀粉酶具有高效的催化活性，可以将淀粉转变为较低分子量的多糖甚至低糖，并且可以有效控制其降解程度，降低淀粉溶液的粘度，同时又保证一定的淀粉大分子结构，以利于乳液型淀粉胶黏剂的产品性能。
专利CN1351089A和CN100453158C亦采用酶解淀粉接枝乙烯基单体制备纺织浆料和表面活性剂，但淀粉的添加量及乳液固含量较低，粘度达不到胶黏剂的要求，不适合用做淀粉胶黏剂，也直接影响生产效率、运输成本、干燥效率以及相关能耗问题。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种乳液型淀粉胶黏剂的制备方法。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种乳液型淀粉胶黏剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
S1、淀粉的酶降解：首先将40-70份木薯淀粉、60～90份去离子水和0.012-0.018份α-淀粉酶混合加热80℃，保温进行降解反应，得到酶降解的淀粉糊化液；
S2、酶降解淀粉接枝丙烯酸酯类单体：在酶降解的淀粉糊化液中滴加50-70克丙烯酸酯类单体溶液，同时滴加过硫酸铵水溶液，所述过硫酸铵水溶液中过硫酸铵的质量为丙烯酸酯类单体质量的0.5-3％；加料结束后继续保温反应，冷却后过滤，即得到乳液型淀粉胶黏剂。
优选的，所述步骤S1中，木薯淀粉的添加量为40-60克。
优选的，所述步骤S1中，α-淀粉酶的添加量为干淀粉用量的0.02～0.04％。
优选的，所述步骤S1中，木薯淀粉酶降解的时间为30-60min。
优选的，所述步骤S2中，丙烯酸酯类单体为丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的混合物。
优选的，所述丙烯酸酯类单体中丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的质量比为9:1。
优选的，所述步骤S2中，过硫酸铵的添加质量为丙烯酸酯类单体质量的1％。
优选的，所述步骤S2中，丙烯酸酯类单体混合物溶液和过硫酸铵水溶液的滴加时间为2-4小时。
优选的，所述步骤S2中，丙烯酸酯类单体混合物溶液和过硫酸铵水溶液的滴加结束后的保温时间为1-2小时。
优选的，所述步骤S2中，用于过滤的滤网为200目尼龙滤网。
本发明的有益之处在于：本发明提出一种乳液型淀粉胶黏剂的制备方法，通过对淀粉进行酶降解后，增加淀粉接枝丙烯酸酯乳液中的淀粉含量，从而得到一种高淀粉含量的乳液型淀粉胶黏剂，该乳液为乳白色，性能稳定，乳液固含量达50％以上。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。
实施例1
S1、淀粉的酶降解：首先将40克木薯淀粉、80克去离子水和0.012克α-淀粉酶混合加热80℃，保温进行降解反应30min，得到酶降解的淀粉糊化液；
S2、酶降解淀粉接枝丙烯酸酯类单体：在酶降解的淀粉糊化液中滴加60克丙烯酸酯类单体混合物溶液，同时滴加质量分数为3％的过硫酸铵水溶液20克，采用计量泵控制滴加时间为2小时，加料结束后继续保温反应1小时，冷却后过滤即可。
实施例2
S1、淀粉的酶降解：首先将70克木薯淀粉、90克去离子水和0.014克α-淀粉酶混合加热80℃，保温进行降解反应60min，得到酶降解的淀粉糊化液；
S2、酶降解淀粉接枝丙烯酸酯类单体：在酶降解的淀粉糊化液中滴加50克丙烯酸酯类单体混合物溶液，同时滴加质量分数为2.5％的过硫酸铵水溶液20克，采用计量泵控制滴加时间为3小时，加料结束后继续保温反应1小时，冷却后过滤即可。
实施例3
S1、淀粉的酶降解：首先将50克木薯淀粉、80克去离子水和0.015克α-淀粉酶混合加热80℃，保温进行降解反应45min，得到酶降解的淀粉糊化液；
S2、酶降解淀粉接枝丙烯酸酯类单体：在酶降解的淀粉糊化液中滴加60克丙烯酸酯类单体混合物溶液，同时滴加质量分数为3％的过硫酸铵水溶液20克，采用计量泵控制滴加时间为3小时，加料结束后继续保温反应1小时，冷却后过滤即可。
实施例4
S1、淀粉的酶降解：首先将50克木薯淀粉、80克去离子水和0.015克α-淀粉酶混合加热80℃，保温进行降解反应45min，得到酶降解的淀粉糊化液；
S2、酶降解淀粉接枝丙烯酸酯类单体：在酶降解的淀粉糊化液中滴加70克丙烯酸酯类单体混合物溶液，同时滴加质量分数为3.5％的过硫酸铵水溶液20克，采用计量泵控制滴加时间为4小时，加料结束后继续保温反应1小时，冷却后过滤即可。
实施例5
S1、淀粉的酶降解：首先将60克木薯淀粉、80克去离子水和0.018克α-淀粉酶混合加热80℃，保温进行降解反应60min，得到酶降解的淀粉糊化液；
S2、酶降解淀粉接枝丙烯酸酯类单体：在酶降解的淀粉糊化液中滴加60克丙烯酸酯类单体混合物溶液，同时滴加质量分数3％的过硫酸铵水溶液20克，采用计量泵控制滴加时间为3小时，加料结束后继续保温反应1小时，冷却后过滤即可。
实施例6
S1、淀粉的酶降解：首先将60克木薯淀粉、80克去离子水和0.018克α-淀粉酶混合加热80℃，保温进行降解反应60min，得到酶降解的淀粉糊化液；
S2、酶降解淀粉接枝丙烯酸酯类单体：在酶降解的淀粉糊化液中滴加70克丙烯酸酯类单体混合物溶液，同时滴加质量分数为3.5％的过硫酸铵水溶液20克，采用计量泵控制滴加时间为4小时，加料结束后继续保温反应2小时，冷却后过滤即可。
实施例中乳液型淀粉胶黏剂的性能如下：

Claims (10)

1.一种乳液型淀粉胶黏剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
S1、淀粉的酶降解：首先将40-70份木薯淀粉、60~90份去离子水和0.012-0.018份α-淀粉酶混合加热80℃，保温进行降解反应，得到酶降解的淀粉糊化液；
S2、酶降解淀粉接枝丙烯酸酯类单体：在酶降解的淀粉糊化液中滴加50-70克丙烯酸酯类单体溶液，同时滴加过硫酸铵水溶液，所述过硫酸铵水溶液中过硫酸铵的质量为丙烯酸酯类单体质量的0.5-3%；加料结束后继续保温反应，冷却后过滤，即得到乳液型淀粉胶黏剂。
2.根据权利要求 1 所述的一种乳液型淀粉胶黏剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中，木薯淀粉的添加量为40-60克。
3.根据权利要求 1 所述的一种乳液型淀粉胶黏剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中，α-淀粉酶的添加量为干淀粉用量的0.02~0.04%。
4.根据权利要求 1 所述的一种乳液型淀粉胶黏剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中，木薯淀粉酶降解的时间为30-60min。
5.根据权利要求 1 所述的一种乳液型淀粉胶黏剂的制备方法，其特征在于，步骤S2中，丙烯酸酯类单体为丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的混合物。
6.根据权利要求5所述的一种乳液型淀粉胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸酯类单体中丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的质量比为9:1。
7.根据权利要求 1 所述的一种乳液型淀粉胶黏剂的制备方法，其特征在于，步骤S2中，过硫酸铵的添加质量为丙烯酸酯类单体质量的1%。
8.根据权利要求 1 所述的一种乳液型淀粉胶黏剂的制备方法，其特征在于，步骤S2中，丙烯酸酯类单体混合物溶液和过硫酸铵水溶液的滴加时间为2-4小时。
9.根据权利要求 1 所述的一种乳液型淀粉胶黏剂的制备方法，其特征在于，步骤S2中，丙烯酸酯类单体混合物溶液和过硫酸铵水溶液的滴加结束后的保温时间为1-2小时。
10.根据权利要求 1 所述的一种乳液型淀粉胶黏剂的制备方法，其特征在于，步骤S2中，用于过滤的滤网为200目尼龙滤网。
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