[发明专利]玻璃纤维浸润剂用改性高直链淀粉的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于玻璃纤维淀粉型浸润剂领域，特别涉及高直链淀粉改性及其制备方法。

背景技术

随着产业转移，中国已成为全球最大的玻璃纤维生产国。中国玻纤2011年全年累计玻纤纱产量达279万吨，2012年玻璃纤维纱产量为288万吨，2012玻纤行业主营业务收入达到1040亿元左右。我国玻纤工业飞速发展，大型池窑不断兴建，硬件技术档次和技术成熟度不断提高，但是由于存在着浸润剂原材料及配方技术的瓶颈，我国玻纤产品品种、质量性能在国际市场上处于中下游地位。具体来讲，即我国浸润剂原材料及配方技术差异化、个性化及精细化程度不高，以致玻纤产品结构简单，大宗产品多，高端产品少，产品结构矛盾将会变得更为严峻。当务之急就是找到一种新型电子级玻纤浸润集束剂。高直链改性淀粉型浸润剂对玻纤集束保护作用好，退解织造时毛丝极少。其原料无毒，对人体无刺激性。其主要优点为热清洗容易，分解温度低，经后处理布面洁白、平整、无黑褐色条纹，残碳量低，可达n*10^-4（n为1-9 ）水平，产品广泛用于电绝缘材料，其大宗产品为电子计算机、仪器仪表、家用电子器件所需的印刷电路PCB用覆箔板玻纤基布，如ASTM 标准为7628布、2116 布等。

高直链淀粉改性用作玻璃纤维浸润集束剂见中国专利ZL0315249.5,ZL03818934.8，日本专利JP9227174，JP1072243,JP10167772。JP9227174制备改性淀粉的方法是干法（反应不需溶剂）制备改性淀粉玻璃纤维浸润集束剂用改性高直链淀粉质量要求高，灰分、碱度需控制，淀粉与原料不易混合均匀，质量不保证。为得到高质量的改性高直链淀粉，采用湿法（反应时使用溶剂和水），添加相转移催化剂，使反应速度加快，反应时间缩短，成本降低，得到质量稳定的改性高直链淀粉。

发明内容

本发明的目的是针对国内目前没有玻纤浸润剂用的改性高直链淀粉，采用复合催化剂反应提高改性淀粉的稳定性和取代度，缩短反应时间，不加催化剂反应时间需30小时，加入复合催化剂反应减少到16小时；同时优化生产工艺条件，制备出具有高性能的改性高直链淀粉。

本发明是通过下述方法和技术方案来制备改性高直链淀粉，其主要特点是：在具有搅拌装置、温度计、压力表的密封压力反应釜中，加入1重量份的高直链淀粉（直链含量大于70%））、2～5重量份的溶剂（溶剂可以是甲醇，乙醇，异丙醇，丙酮中的一种或多种。）和0.01～0.05重量份的10%氢氧化钠水溶液，室温搅拌0.5～1h，使淀粉充分碱化；将0.1～0.5%重量份的复合催化剂（催化剂为聚乙二醇，脂肪醇聚氧乙烯醚的混合物，优选为聚乙二醇600或聚乙二醇800和脂肪醇聚氧乙烯醚的混合物。）和0.1～0.3重量份的环氧丙烷分别加入碱化淀粉中，密封反应器，通入氮气，反应器压力在0.1～0.5MPa，开启搅拌，保持反应温度在40～60℃，反应10小时； 将0.1～1%重量份的环氧氯丙烷加入淀粉中，密封反应器，通入氮气，反应器压力在0.1～0.5MPa，开启搅拌，保持反应温度在40～60℃，反应6小时；反应结束后释放反应器内压力，经过过滤得到白色粉末状改性淀粉的粗产品；白色粉末状改性淀粉的粗产品，用去离子水溶液浸泡，用盐酸中和、洗涤、过滤、干燥得到纯净白色粉末状改性淀粉。

合成的产品分析结果见下表。

具体实施方式

下面进一步说明本发明实施例。

实施例1：

 在具有搅拌装置、温度计、压力表的1升密封压力反应釜中，加入200g的高直链淀粉、400g的甲醇和25g的15%氢氧化钠水溶液，室温搅拌0.5～1h，使淀粉充分碱化。然后将0.5g聚乙二醇800和40g环氧丙烷分别加入碱化淀粉中，密封反应器，通入氮气，反应器压力在0.1～0.5MPa，开启搅拌，保持反应温度在40～60℃，反应24小时。再将0.6g环氧氯丙烷加入淀粉中，密封反应器，通入氮气，反应器压力在0.1～0.5MPa，开启搅拌，保持反应温度在40～60℃，反应6小时。反应结束后释放反应器内压力，经过过滤得到白色粉末状改性淀粉的粗产品。用去离子水溶液浸泡，用盐酸中和、洗涤、过滤、干燥得到纯净白色粉末状改性淀粉。产品的含水量为5.26%，灰分0.18%，取代度MS=0.12。

实施例2：