[发明专利]一种氧化原位复合水性淀粉基胶粘剂的制备方法

说明书

本发明涉及水性胶粘剂技术领域，具体的是涉及一种氧化原位复合水性淀粉基胶粘剂的制备方法，其制备步骤如下：1)用水把淀粉配成淀粉浆，升温，搅拌条件下，同时分别缓慢滴加过硫酸盐和水玻璃，滴加完成后，在搅拌条件下，保持温度，持续反应，得氧化淀粉—纳米二氧化硅复合水性胶粘剂基体；2)向步骤1)所得的胶粘剂基体中加入消泡剂、乳化剂和颜填料，搅拌均匀后，即得氧化淀粉—纳米二氧化硅复合水性胶粘剂。本发明的有益效果是：使氧化淀粉基体的强度和耐水性均得到明显的提高，且该胶粘剂无毒、无有机气体排放，符合绿色环保的要求。

技术领域：

本发明涉及水性胶粘剂技术领域，具体的是涉及一种氧化原位复合水性淀粉基胶粘剂的制备方法。

背景技术：

淀粉是一种有葡萄糖单元组成的天然高分子聚合物，为白色粉末，化学式为[C₆H₁₀O₅]_n,由直链淀粉及支链淀粉两大组分构成，具有独特的理化性能。淀粉胶粘剂有着原料来源广泛、工艺简单、操作方便、成本低、可降解、可再生、环保等优点，但也存在着耐水性能差、贮存稳定性差、流动性差、粘合强度不高等缺点，限制了其在木材粘结领域的应用(王俊丽,扶雄,黄强,等.淀粉基木板胶粘剂的研究进展[J].中国胶粘剂,2006,15(1):45-48.)。

通常情况下，在制备淀粉胶粘剂的过程中，由于原淀粉的一些缺陷，人们一般会对淀粉进行改性，常见的是氧化淀粉。淀粉在氧化剂的作用下，葡萄糖单元上的羟基会氧化成羧基(-COOH)，使得胶粘剂的稳定性得到明显改善；同时，氧化作用可以使糖苷键断裂，大分子降解，淀粉的分子量降低，提高流动性能。谢晓明等以木薯淀粉为原料，双氧水为氧化剂，制备出性能良好的氧化淀粉。(谢晓明,夏槐天,何飞燕,等.双氧水制备氧化淀粉粘合剂的研究[J].化工技术与开发,2016,45(3):4-6.)。

在氧化淀粉胶粘剂的制备过程中，一般采用的糊化剂为NaOH，这是因为NaOH可以降低淀粉的糊化温度，提高糊化淀粉的溶解度以及膨胀度，起到了促进的作用。陈忠祥等以马铃薯淀粉为原料，研究了几种糊化剂对糊化温度的影响，测试结果显示，在促进糊化作用，降低糊化温度方面，氢氧化钠的效果最为明显，而对糊化起到抑制作用，提高糊化温度方面，硫酸镁的效果最好。(见陈忠祥,胡政平,蒋伟峰.淀粉的糊化及添加剂对其糊化温度的影响[J].化学与粘合,2003(2):91-93.)但是，采用NaOH作为糊化剂，糊化程度不易控制，容易糊化过度，同时，这种氧化淀粉胶粘剂依然存在着粘合强度不高的缺点。

发明内容：

本发明的目的是提供一种以氧化原位复合法制备水性淀粉基复合胶粘剂的方法，其克服了传统淀粉胶粘剂粘结强度低，耐水性差的问题。

本发明的解决上述技术问题所采用的技术方案如下：一种氧化原位复合水性淀粉基胶粘剂的制备方法，其制备步骤如下：

1)氧化淀粉—纳米二氧化硅复合水性胶粘剂基体的制备：用水把淀粉配成质量浓度为30-40％的淀粉浆，升温，搅拌条件下，同时分别缓慢滴加过硫酸盐和水玻璃，滴加完成后，在搅拌条件下，保持温度，持续反应1-3小时，得氧化淀粉—纳米二氧化硅复合水性胶粘剂基体；

2)氧化淀粉—纳米二氧化硅复合水性胶粘剂的制备：向步骤1)所得的胶粘剂基体中加入消泡剂、乳化剂和颜填料，搅拌均匀后，即得氧化淀粉—纳米二氧化硅复合水性胶粘剂。

按上述方案，所述的过硫酸盐的质量为淀粉质量的5-10％，水玻璃的质量为淀粉的5-12％。

按上述方案，所述的消泡剂的质量为淀粉质量的0.1-0.5％，乳化剂的质量为淀粉质量的0.1-2.5％，颜填料的质量为淀粉质量的0-30％。

按上述方案，所述的淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉和马铃薯淀粉中的任一种或者它们的组合。

按上述方案，所述的水玻璃为钠水玻璃、钾水玻璃中的任一种或者组合。