[發明專利]一種環境友好型淀粉基膠粘劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201710539295.3
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN107142053A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 汪振炯;華春;周峰;鮑春根;顧維維
• 申請（專利權）人: 南京曉莊學院
• 主分類號: C09J151/02
• 分類號: C09J151/02;C09J11/06;C09J11/08;C08F251/00;C08F218/08;C08F220/18
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所32230
• 代理人: 徐蓓

技術領域

本發明涉及一種環境友好型淀粉基膠粘劑及其制備方法，屬于化工領域或者高分子材料領域，涉及膠粘劑及其制備的方法。

背景技術

隨著石油資源的日益匱乏以及人們環保意識的加強，利用以可降解可再生的生物質原料如淀粉、大豆蛋白、單寧、木質素等主要原料制備木材膠粘劑已成為必然的發展趨勢。

淀粉是一種可再生、無污染、可生物降解、成本低的生物質材料，利用淀粉作為主要原料制備木材用膠粘劑可以有效地降低不可再生資源石油單體在木材用膠粘劑中的用量，節約環保。

中國專利ZL200510040113.5“一種木材用膠粘劑的制備方法”中提出了一種采用淀粉為原料，進行酸解、氧化、接枝共聚改性處理，最后添加一定的助劑制備淀粉膠的工藝。該工藝制備出的淀粉膠具有成本低廉、環保等優點。中國專利ZL2012 10389343.2“一種高強耐水淀粉基木材膠黏劑及其制備方法” 亦采用淀粉經酸轉化、糊化后，與接枝單體進行乳液接枝共聚，再與增塑劑、防腐劑和消泡劑共混，得到穩定性好、粘接性高、耐水性佳的室溫固化淀粉基膠黏劑，此外，中國專利ZL201010576608.0 “一種改性淀粉基木材膠粘劑及其制備方法和應用”, 以淀粉為主要原料,經過酸解糊化前處理后,采用醋酸乙烯酯單體在種子乳液聚合工藝下對淀粉進行接枝共聚,降溫后加入納米二氧化硅溶膠以及其他助劑,最終得到一種性能優良的木材用淀粉膠。具有無毒無污染,粘結強度高,耐水性好,顏色乳白有光澤,干燥速度快,儲藏時間長等優點,可以廣泛應用于裝飾用木材,人造板的粘接。

目前，淀粉膠的粘接強度達到國家標準，但是其外觀、粘結強度、耐水性、儲藏穩定性等指標還有待改善。尤其是淀粉膠的儲藏穩定性相對較差，在低溫下長時間儲藏非常容易凝膠，而凝膠之后的淀粉膠基本會喪失粘結性能，從而徹底喪失其應用價值，只能被廢棄處理，污染環境。以上種種缺陷，限制了淀粉膠的工業化進程。

發明內容

本發明所要解決的問題在于，現有技術中淀粉膠儲藏穩定性較差，粘接性能不好。為了解決該技術問題，本發明提供了一種環境友好型淀粉基膠粘劑及其制備方法。本發明提供的粘膠劑，即淀粉膠，具有較好的粘接性能和耐儲存性能之外，還具有可以重復利用的特性；即淀粉膠喪失流動性形成凝膠后，只需要在一定溫度下加熱即可恢復流動性能，實現再生利用且基本不損失粘結性能；此外，該淀粉膠的凝膠還可以作為膠粘劑種子再經一定程度接枝共聚反應后即可得到再生的淀粉基木材膠粘劑。

具體的，本發明的技術方案為：

一種環境友好型淀粉基膠粘劑，其中，該膠粘劑包括以下原料組分：淀粉，聚乙烯醇，過硫酸銨，乳化劑，混合單體，亞硫酸氫鈉，甘油，尿素，鹽酸，氫氧化鈉，水分。

本發明所述的膠粘劑，其中，該膠粘劑由以下原料組分制得，按質量計，含有淀粉100份，聚乙烯醇6份，過硫酸銨0.4-1份，乳化劑1.5-3份，混合單體70-100份，亞硫酸氫鈉0.3-0.5份，甘油5-8份，尿素10-20份，水，鹽酸，氫氧化鈉。

本發明所述的膠粘劑，其中，所述聚乙烯醇為PVA1788，2088，2488中的一種或多種，且所述聚乙烯醇為用水配置的質量濃度10g/100g 的溶液。

本發明所述的膠粘劑，其中，所述乳化劑為蔗糖脂肪酸酯，丙二醇脂肪酸酯，聚甘油脂肪酸酯中的一種或多種。

本發明所述的膠粘劑，其中，所述混合單體由醋酸乙烯酯和丙烯酸酯單體按體積比為4-2：1組成；

其中，丙烯酸酯單體由丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸十二烷酯，丙烯酸異辛酯、丙烯酸羥乙基酯中的一種或者兩種的組成。

本發明所述的膠粘劑，其中，所述淀粉為木薯淀粉，甘薯淀粉，馬鈴薯淀粉，玉米淀粉，蠟質玉米淀粉，小麥淀粉中的一種或者多種。

一種環境友好型淀粉基膠粘劑的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

（1）淀粉的酸解預處理：將淀粉用0.5~1摩爾每升的鹽酸配成30~50%（w/w）的懸濁液，在反應容器中，升溫到60℃下酸解1~3h；用氫氧化鈉調節pH至4~5之間，同時加入淀粉干基重10%~15%的聚乙烯醇，淀粉干基重的1.5%~3%的乳化劑，以及淀粉干基重0.4~1%的過硫酸銨，共混30~40min。

其中，乳化劑為蔗糖脂肪酸酯，丙二醇脂肪酸酯，聚甘油脂肪酸酯中的一種或多種；聚乙烯醇為PVA1788，2088，2488中的一種或多種，且所述聚乙烯醇為用水配置的質量濃度10g/100g的溶液。