[发明专利]一种用于建筑材料的粘合剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于玉米淀粉的粘合剂，用于建筑材料；本发明还涉及制备该粘合剂的方法。

背景技术

用于水泥和灰钙等建筑材料的粘合剂以往以聚乙烯醇(PVA)和可再分散乳胶粉为主。这两种建筑材料添加剂都是石油化工产品，价格昂贵，而且，其中的聚乙烯醇使用后会释放出游离的醇类物质，危害环境和人类健康。

一个时期以来，以玉米淀粉为主要原料制备的粘合剂在建筑行业被普遍使用，而且用量越来越大。因为液体状的粘合剂在包装、仓储、运输等环节存在多种不便，逐渐被粉状的粘合剂所取代。现有以玉米为主要原料制作的建筑粘合剂其制备工艺步骤多，所用原材料品种多，成品质量不稳定。图1所示即为一种典型的生产工艺流程图。它以玉米淀粉和水为基本原料，以过氧化氢为氧化剂，以硫酸亚铁为催化剂，以烧碱(氢氧化钠)为糊化剂，以硼砂作络合剂，以盐酸作中和剂，以轻钙作催干剂制作。其主要工艺步骤为：

(1)将水加热到60℃以上，依次投入淀粉、硫酸亚铁、过氧化氢，使淀粉氧化；

(2)在步骤1制备的淀粉糊中加入氢氧化钠使淀粉糊化；

(3)加入硼砂，增加淀粉糊稠度，其变为凝胶状；

(4)以盐酸中和没有完全反应的氢氧化钠，以清水洗涤并冷却；

(5)分离凝胶中的水分，必要时使用催干剂轻钙；

(6)将凝胶烘干，粉碎。

上述制备粉状玉米粘合剂的方法需要六七种原料组分，工艺过程较为复杂，因此，保持产品质量的稳定成为一个困难的问题。同时还存在多种缺陷和不足：需要加热，消耗能源；需要使用大量净水，排出大量污水，容易造成环境污染；在最后环节，因为胶体中还残留有水分，胶体有弹性，使粉碎非常困难；在生产过程中的多个环节会产生不良气味气体，不利于操作工人身体健康。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种以玉米为原料制作的，建筑材料使用的粉状粘合剂，其粘合性能可靠，生产过程简单，成本低廉而且不产生污染。

本发明建筑材料粘合剂是采用玉米淀粉与氢氧化钠为效能原料制作的，所用两种效能原料的配比以重量份表示为，玉米淀粉∶氢氧化钠＝(5～15)∶1；所用两种效能原料的最佳配比以重量份表示为，玉米淀粉∶氢氧化钠＝12∶1。

制备本发明粘合剂的方法为，将固体氢氧化钠粉碎，在搅拌中与玉米淀粉混合，成为松散的颗粒状，再将其冷却，粉碎，即为成品。本发明方法所使用的玉米淀粉允许含有10％～20％的水分。在对氢氧化钠粉碎时，适宜的颗粒大小为0.3～1.2mm，优选的颗粒大小为0.8mm。

淀粉在60℃左右的温度环境中即发生糊化反应。本发明在将氢氧化钠投入淀粉后所产生的热量可使材料内部的温度达到70～90℃并且持续较长时间，使糊化反应完成得完全彻底。本发明方法在糊化反应完成后形成松散的颗粒状物，可以很容易粉碎成较小的颗粒。

本发明粘合剂所用的生产原料只有玉米淀粉与氢氧化钠，生产过程简单，所以生产成本低廉；其制备过程中巧妙地利用了糊化反应所产生的热量，勿需外部加热，故节约能源；同时生产过程中不需洗涤，节约用水，不排出污水，有利于环境保护。较之传统方法生产的玉米淀粉粘合剂，本发明粘合剂是干法生产，糊化温度较高，糊化时间长，所以黏度高。传统方法产品的黏度在4500mpa.s左右，本发明粘合剂的黏度则达到6000mpa.s左右。本发明粘合剂可以取代聚乙烯醇和可再分散乳胶粉，作水泥和灰钙等建筑材料的添加剂，粘合作用良好。因其是以植物淀粉为原料制作，所以没有毒副作用。

附图说明

图1为传统方法生产玉米淀粉粘合剂工艺流程示意图；

图2为本发明方法生产玉米淀粉粘合剂工艺流程示意图。

具体实施方式

如图2所示，本发明使用市售工业用玉米淀粉和片状固体氢氧化钠为原料。所用玉米淀粉的重量是固体氢氧化钠的5～15倍。其中，玉米淀粉按中国国家标准，其水分含量应不超过14％。对本发明技术方案来讲，所用玉米淀粉的水分含量在14％以下，或超过14％，在20％以下均可正常使用。

将备好的淀粉置于反应釜中；将片状氢氧化钠粉碎，适宜的颗粒大小在0.3～1.2mm。将粉碎后的氢氧化钠一次加入淀粉中，搅拌1～2小时；或在搅拌中，将粉碎后的氢氧化钠在20～40分钟内匀速加入淀粉中，连续搅拌1～2小时。在搅拌过程中淀粉内部的温度达70～90℃，淀粉的颜色由白变黄，形成0.2～2.0mm大小的颗粒。

在糊化反应后玉米淀粉成为松散的干燥颗粒状物，再作粉碎，过80～140目筛即为成品。