CN108715745A - 一种环保型淀粉胶粘剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及环保新材料技术领域，公开了一种环保型淀粉胶粘剂的制备方法，其制备方法包括步骤：步骤1）将淀粉与水按照质量比1：5混合，制备淀粉乳；步骤2）将淀粉乳水浴升温至50 ℃，加入酸溶液调节pH值；步骤3）逐步加入高锰酸钾水溶液，至淀粉乳变成乳白色；步骤4）加入碱调节pH值，再加入交联改性剂；所述交联改性剂选自硼砂、三羟基苯酚、环氧氯丙烷、聚乙烯醇、脲甲醛树脂、聚丙烯酸酯中的一种或几种。本发明提出的一种环保型淀粉胶粘剂的制备方法，原材料容易获得，生产环保型淀粉胶粘剂成本低，连续生产速度快，且质量稳定，耐水性、防潮防霉性能好。

Description

一种环保型淀粉胶粘剂的制备方法
技术领域
本发明涉及环保新材料技术领域，更具体地涉及一种环保型淀粉胶粘剂的制备方法。
背景技术
淀粉是绿色植物进行光合作用的产物，主要来源于玉米小麦和薯类等农产品，具有资源丰富价廉、可再生不枯竭、生物可降解性等特点。淀粉具有良好的粘合性和成膜性能，以淀粉为原材料生产的胶粘剂，具有无腐蚀、无污染、成本低、无毒、无异味、无公害等特点，是石油化工胶粘剂的理想替代品，符合环保健康可持续发展的社会需求。
按原材料可分为玉米淀粉胶粘剂、小麦淀粉胶粘剂、大豆淀粉胶粘剂、木薯淀粉胶粘剂、大米淀粉胶粘剂、甜薯淀粉胶粘剂等。按制备方法可分为糊化淀粉胶粘剂、膨化淀粉胶粘剂、氧化淀粉胶粘剂、共混酯化淀粉胶粘剂、混接枝改性淀粉胶粘剂等，其中共混接枝改性又是以聚乙烯醇改性和丙烯酸改性较为普遍。
按应用领域分为纸板箱用淀粉胶粘剂、标签用淀粉胶粘剂、木材加工淀粉胶粘剂、建筑用淀粉胶粘剂、装裱装饰用淀粉胶粘剂、其他方面用淀粉胶粘剂等，其中以纸箱用淀粉胶粘剂用量最大。
在现有的研究成果和公开文献中，淀粉胶粘剂的研发重点是改性，难点是提高其耐水性、贮存稳定性、防潮防霉性能。
发明内容
1、发明目的。
本发明提出了一种环保型淀粉胶粘剂的制备方法，以农作物淀粉为原料，适合连续生产，且成本低，环保无污染，通过改性，质量稳定，耐水性、防潮防霉性能好。
2、本发明所采用的技术方案。
本发明提出的一种环保型淀粉胶粘剂的制备方法，包括制备步骤如下：
步骤1）：将淀粉与水按照质量比1：5混合，制备淀粉乳；
步骤2）：将淀粉乳水浴升温至50 ℃，加入酸溶液调节pH值；
步骤3）：逐步加入高锰酸钾水溶液，至淀粉乳变成乳白色；
步骤4）：加入碱调节pH值，再加入交联改性剂；
其中，所述交联改性剂选自硼砂、三羟基苯酚、环氧氯丙烷、聚乙烯醇、脲甲醛树脂、聚丙烯酸酯中的一种或几种。
进一步地，本发明步骤1）中的淀粉，提取原料选自玉米、小麦、大豆、木薯、大米、甜薯中的一种。
进一步地，本发明步骤2）中酸溶液为硫酸溶液，体积百分数为40～50%，pH值为1。
进一步地，本发明步骤3）中加入高锰酸钾水溶液之前，加入适量草酸，使得淀粉乳由紫色变成棕色，再变成乳白色，说明淀粉已氧化、糊化完全。
进一步地，本发明步骤4）中pH值为6.5～7.5之间。
3、本发明所产生的技术效果。
本发明提出的一种环保型淀粉胶粘剂的制备方法，原材料容易获得，生产环保型淀粉胶粘剂成本低，连续生产速度快，且质量稳定，耐水性、防潮防霉性能好。
本发明以脲甲醛树脂作为交联改性剂，可以改善其耐水性。对预处理淀粉进行复合改性，主要是用KMnO4氧化玉米淀粉，然后以硼砂和三羟基苯酚为交联剂，便可得到粘接强度高、耐水性优的复合淀粉胶粘剂。丙烯酸酯类单体与淀粉进行接枝、交联等反应，也可制得性能优异的复合淀粉胶粘剂。
附图说明
图1为本发明淀粉胶粘剂制备方法的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步地描述。
图1为本发明淀粉胶粘剂制备方法的流程图。
本发明一种环保型淀粉胶粘剂的制备方法，其包括制备步骤如下：
步骤1）：将淀粉与水按照质量比1：5混合，制备淀粉乳；
步骤2）：将淀粉乳水浴升温至50 ℃，加入酸溶液调节pH值；
步骤3）：逐步加入高锰酸钾水溶液，至淀粉乳变成乳白色；
步骤4）：加入碱调节pH值，再加入交联改性剂。
实施例
在250 mL烧杯中加入20 g玉米淀粉、100 mL蒸馏水，配制成质量比淀粉∶水=1∶5的淀粉乳；
将淀粉乳倒入三口烧瓶中，边搅拌边水浴升温至50 ℃，用H2SO4调节pH至1左右；
加入0.20 g草酸，加入高锰酸钾水溶液，待淀粉乳的颜色迅速由紫色→变成棕色→变成乳白色时，说明淀粉已氧化、糊化完全。
将一定量经氧化、糊化处理后的玉米淀粉加入到三口烧瓶中，恒温水浴搅拌一段时间；
用30% NaOH调节pH至较佳值，加入一定量的环氧氯丙烷作为交联剂，反应若干时间即可。
将淀粉胶粘剂放置于温度20 ℃、相对湿度65 ℃的条件下，固化并至恒量后，浸入60 ℃的温水中，从开始浸入到开胶时间即为耐水时间。
称取0.5 g淀粉胶粘剂置于烧杯中，用蒸馏水稀释，配成2 %质量分数的乳液。在80～82 ℃的恒温水锅中，保温搅拌2 min，取出冷却至25 ℃左右。在2支离心管中分别装入10mL的乳液，在高速离心机上以4000r/min的转速离心2 min，取出分离上清液，读出上清液的体积V（mL），计算沉降体积S = 10 - V，数值越小，说明交联度越高。
按照以上测试方法开展对比试验，结果表明改性淀粉胶粘剂的胶合强度、耐水时间、贮存期、黏度较改性前都有不同程程度的提高，尤其是耐水性能得到了显著提升。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (5)

1.一种环保型淀粉胶粘剂的制备方法，其特征在于：包括制备步骤如下：
步骤1）：将淀粉与水按照质量比1：5混合，制备淀粉乳；
步骤2）：将淀粉乳水浴升温至50 ℃，加入酸溶液调节pH值；
步骤3）：逐步加入高锰酸钾水溶液，至淀粉乳变成乳白色；
步骤4）：加入碱调节pH值，再加入交联改性剂；
其中，所述交联改性剂选自硼砂、三羟基苯酚、环氧氯丙烷、聚乙烯醇、脲甲醛树脂、聚丙烯酸酯中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的一种环保型淀粉胶粘剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中的淀粉，提取原料选自玉米、小麦、大豆、木薯、大米、甜薯中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种环保型淀粉胶粘剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中酸溶液为硫酸溶液，体积百分数为40～50%，pH值为1。
4.根据权利要求1所述的一种环保型淀粉胶粘剂的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中加入高锰酸钾水溶液之前，加入适量草酸，使得淀粉乳由紫色变成棕色，再变成乳白色。
5.根据权利要求1所述的一种环保型淀粉胶粘剂的制备方法，其特征在于：所述步骤4）中pH值为6.5～7.5之间。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110387202A (zh) * 2019-08-22 2019-10-29 温州包鹿新材料有限公司 一种改性环保玉米淀粉粘合剂的制备方法

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CN102604560A (zh) * 2012-02-24 2012-07-25 江南大学 一种人造板生产用淀粉胶粘剂的制备方法

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