[發明專利]一種用于建筑材料的粘合劑及其制備方法

無效

• 申請號: 200810094564.0
• 申請日: 2008-05-14
• 公開（公告）號: CN101284718A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 劉博
• 申請（專利權）人: 北京格銳普華科技發展有限責任公司
• 主分類號: C04B26/28
• 分類號: C04B26/28
• 代理公司: 北京知本村知識產權代理事務所
• 代理人: 周自清

技術領域

本發明涉及一種基于玉米淀粉的粘合劑，用于建筑材料；本發明還涉及制備該粘合劑的方法。

背景技術

用于水泥和灰鈣等建筑材料的粘合劑以往以聚乙烯醇(PVA)和可再分散乳膠粉為主。這兩種建筑材料添加劑都是石油化工產品，價格昂貴，而且，其中的聚乙烯醇使用后會釋放出游離的醇類物質，危害環境和人類健康。

一個時期以來，以玉米淀粉為主要原料制備的粘合劑在建筑行業被普遍使用，而且用量越來越大。因為液體狀的粘合劑在包裝、倉儲、運輸等環節存在多種不便，逐漸被粉狀的粘合劑所取代。現有以玉米為主要原料制作的建筑粘合劑其制備工藝步驟多，所用原材料品種多，成品質量不穩定。圖1所示即為一種典型的生產工藝流程圖。它以玉米淀粉和水為基本原料，以過氧化氫為氧化劑，以硫酸亞鐵為催化劑，以燒堿(氫氧化鈉)為糊化劑，以硼砂作絡合劑，以鹽酸作中和劑，以輕鈣作催干劑制作。其主要工藝步驟為：

(1)將水加熱到60℃以上，依次投入淀粉、硫酸亞鐵、過氧化氫，使淀粉氧化；

(2)在步驟1制備的淀粉糊中加入氫氧化鈉使淀粉糊化；

(3)加入硼砂，增加淀粉糊稠度，其變為凝膠狀；

(4)以鹽酸中和沒有完全反應的氫氧化鈉，以清水洗滌并冷卻；

(5)分離凝膠中的水分，必要時使用催干劑輕鈣；

(6)將凝膠烘干，粉碎。

上述制備粉狀玉米粘合劑的方法需要六七種原料組分，工藝過程較為復雜，因此，保持產品質量的穩定成為一個困難的問題。同時還存在多種缺陷和不足：需要加熱，消耗能源；需要使用大量凈水，排出大量污水，容易造成環境污染；在最后環節，因為膠體中還殘留有水分，膠體有彈性，使粉碎非常困難；在生產過程中的多個環節會產生不良氣味氣體，不利于操作工人身體健康。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種以玉米為原料制作的，建筑材料使用的粉狀粘合劑，其粘合性能可靠，生產過程簡單，成本低廉而且不產生污染。

本發明建筑材料粘合劑是采用玉米淀粉與氫氧化鈉為效能原料制作的，所用兩種效能原料的配比以重量份表示為，玉米淀粉∶氫氧化鈉＝(5～15)∶1；所用兩種效能原料的最佳配比以重量份表示為，玉米淀粉∶氫氧化鈉＝12∶1。

制備本發明粘合劑的方法為，將固體氫氧化鈉粉碎，在攪拌中與玉米淀粉混合，成為松散的顆粒狀，再將其冷卻，粉碎，即為成品。本發明方法所使用的玉米淀粉允許含有10％～20％的水分。在對氫氧化鈉粉碎時，適宜的顆粒大小為0.3～1.2mm，優選的顆粒大小為0.8mm。

淀粉在60℃左右的溫度環境中即發生糊化反應。本發明在將氫氧化鈉投入淀粉后所產生的熱量可使材料內部的溫度達到70～90℃并且持續較長時間，使糊化反應完成得完全徹底。本發明方法在糊化反應完成后形成松散的顆粒狀物，可以很容易粉碎成較小的顆粒。

本發明粘合劑所用的生產原料只有玉米淀粉與氫氧化鈉，生產過程簡單，所以生產成本低廉；其制備過程中巧妙地利用了糊化反應所產生的熱量，勿需外部加熱，故節約能源；同時生產過程中不需洗滌，節約用水，不排出污水，有利于環境保護。較之傳統方法生產的玉米淀粉粘合劑，本發明粘合劑是干法生產，糊化溫度較高，糊化時間長，所以黏度高。傳統方法產品的黏度在4500mpa.s左右，本發明粘合劑的黏度則達到6000mpa.s左右。本發明粘合劑可以取代聚乙烯醇和可再分散乳膠粉，作水泥和灰鈣等建筑材料的添加劑，粘合作用良好。因其是以植物淀粉為原料制作，所以沒有毒副作用。

附圖說明

圖1為傳統方法生產玉米淀粉粘合劑工藝流程示意圖；

圖2為本發明方法生產玉米淀粉粘合劑工藝流程示意圖。

具體實施方式

如圖2所示，本發明使用市售工業用玉米淀粉和片狀固體氫氧化鈉為原料。所用玉米淀粉的重量是固體氫氧化鈉的5～15倍。其中，玉米淀粉按中國國家標準，其水分含量應不超過14％。對本發明技術方案來講，所用玉米淀粉的水分含量在14％以下，或超過14％，在20％以下均可正常使用。

將備好的淀粉置于反應釜中；將片狀氫氧化鈉粉碎，適宜的顆粒大小在0.3～1.2mm。將粉碎后的氫氧化鈉一次加入淀粉中，攪拌1～2小時；或在攪拌中，將粉碎后的氫氧化鈉在20～40分鐘內勻速加入淀粉中，連續攪拌1～2小時。在攪拌過程中淀粉內部的溫度達70～90℃，淀粉的顏色由白變黃，形成0.2～2.0mm大小的顆粒。

在糊化反應后玉米淀粉成為松散的干燥顆粒狀物，再作粉碎，過80～140目篩即為成品。