[发明专利]一种双醛淀粉及其制备方法

说明书

本发明公开了一种双醛淀粉的制备方法，包括以下步骤：(1)将氧化剂和酸解剂加入到去离子水中进行混合，然后加入淀粉搅拌配成淀粉乳；(2)将步骤(1)得到的淀粉乳转移至反应釜中进行酸解氧化反应，反应完后得到的物料经洗涤至中性后再干燥，即得所述的双醛淀粉。该制备方法反应时间短、操作简单、适合于工业化应用。本发明还公开了一种采用该制备方法制备得到的双醛淀粉，该双醛淀粉醛基含量高、反应活性高、糊化粘度低。

技术领域

本发明涉及木材和竹材胶黏剂领域，具体涉及一种双醛淀粉及其制备方法。

背景技术

醛类有机胶黏剂所用原料均来自不可再生的石化资源，随着石化资源的逐渐枯竭和人们环保意识的日益增强，开发可再生、绿色环保的木材胶黏剂已成为木材工业的迫切需求。淀粉是一类价格低廉，来源广泛、绿色环保的天然高分子材料，具有无毒、无污染等特点。如果用淀粉部分或者全部取代石化资源合成的高分子材料，应用于木材胶黏剂，将会对胶黏剂行业和淀粉行业起到重大的促进作用。因此，近年来，淀粉类胶黏剂作为一类绿色环境友好型胶黏剂已经不断被广大学者所关注。

双醛淀粉是氧化淀粉的一种，其分子结构中具有易于反应的醛基，可以与尿素、三聚氰胺、苯酚和间苯二酚等物质发生反应，从而能够代替甲醛用于制备生物型胶黏剂。现有技术中制备双醛淀粉通常采用高碘酸钠氧化法，此类方法制备双醛淀粉反应时间长、生产成本高，得到的双醛淀粉反应活性较差，双醛淀粉中醛基含量一般为30％左右。采用常规方法得到的双醛淀粉制备胶黏剂，得到的胶黏剂存在黏度大等问题。目前也有研究尝试采用降解剂对双醛淀粉进行降解，使其分子量变小，以提高其醛基含量和反应活性，从而改善其使用性能，但是此类制备方法存在以下问题：反应步骤繁琐复杂，淀粉的双醛化和降解过程分为两步进行，其中双醛化反应需要调节体系的pH，氧化反应的时间长；降解过程采用低浓度的降解剂，导致降解过程的反应温度高，反应时间长，整个制备过程对反应条件的要求较高，后处理工艺复杂，工艺过程耗时耗能，不利于工业化生产。故开发一种简单、高效的低分子量双醛淀粉的制备工艺就显得尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种反应时间短、操作简单、适合于工业化应用的双醛淀粉的制备方法，以及由该制备方法制备得到的醛基含量高、反应活性高、糊化粘度低的双醛淀粉。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种双醛淀粉的制备方法，包括以下步骤：

(1)将氧化剂和酸解剂加入到去离子水中进行混合，然后加入淀粉搅拌配成淀粉乳；

(2)将步骤(1)得到的淀粉乳转移至反应釜中进行酸解氧化反应，反应完后得到的物料经洗涤至中性后再干燥，即得所述双醛淀粉。

本发明使用一步合成法在氧化剂氧化淀粉的同时，加入酸对淀粉进行降解，使大分子淀粉降解成小分子增大反应活性。采用一步合成法对淀粉进行氧化和降解，氧化和降解过程同时进行，缩短了反应时间，制备过程简单、高效。采用该方法可有效地降低双醛淀粉的分子量，降低糊化粘度，该方法制备得到的双醛淀粉中醛基的含量高。该反应过程的化学方程式如下所示：

上述的制备方法，优选的，所述步骤(1)中，氧化剂为高碘酸钠或高碘酸。

上述的制备方法，优选的，所述步骤(1)中，酸解剂为36.5wt％的盐酸或98wt％的硫酸中的一种或两种。淀粉在水中或者弱酸(如乳酸)中不发生降解，但是在强酸(如浓盐酸或浓硫酸)环境下可发生降解，使大分子的淀粉降解成小片段的分子更容易与氧化剂充分接触发生增大反应活性。

上述的制备方法，优选的，所述步骤(1)中，淀粉为玉米淀粉、马铃薯淀粉或大米淀粉。