[发明专利]一种用于玻纤浸润剂中变性淀粉的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于玻纤浸润剂的变性淀粉的制备方法。该制备方法将淀粉投入到反应容器中，加入水，加入膨胀抑制剂，搅拌下调节pH至10～12，加入碱催化剂，再加入醚化剂，在40～45℃温度下反应10～16小时，反应完毕后，调节pH至4～5，降至室温后，抽滤，固体物经干燥，制得阳离子淀粉；将阳离子淀粉与直链淀粉按照1:1～1:2质量比混合均匀，即得用于玻纤浸润剂的变性淀粉产品；采用本发明制得的产品具有良好成膜性，膜强度高，弹性好，浸润剂能均匀地分布在纤维上，减少浸润剂迁移倾向和降低浸润剂形成凝胶的倾向，起到改善薄膜干燥，保护纤维的作用，具有显著的成本和工艺优势。

技术领域

本发明涉及玻璃纤维纱技术领域，尤其涉及一种用于玻纤浸润剂中变性淀粉及其制备方法。

背景技术

玻璃纤维是一种增强型无机材料，具有强度高、吸湿低、耐腐蚀、比重小、电绝缘性好等优异特性，广泛运用于建筑，交通，电子，航空航天，能源化工及国防等领域。浸润剂的使用能增加玻璃纤维的强度，集束单丝润滑并保护纤维表面不受到损害。淀粉型浸润剂具有原料无毒害、后处理简单、清洗容易、分解温度低、经处理后的布面洁白整洁的优点。

根据淀粉与阳离子基团间化学键类型可将阳离子淀粉分为醚化型、酯化型及接枝共聚型，其中醚化型阳离子淀粉是淀粉分子中的羟基与阳离子醚化剂通过醚化反应结合而成，醚化型阳离子淀粉的化学键稳定，又较接枝共聚阳离子淀粉合成工艺简单，所以到目前为止最受关注。

但是，当前浸润剂中变性淀粉都是采用高链玉米淀粉为原料，原料成本高，而且现有技术采用采用氧化醚化或者交联醚化复合变性，工艺复杂，生产成本进一步提高。变性淀粉作为成膜剂，是玻纤浸润剂的主要成分之一，主导了玻纤浸润剂的成本，因此，寻找性能良好、价格低廉的变性淀粉成膜剂一直是玻纤行业努力的方向。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于玻纤浸润剂中变性淀粉的制备方法，在玻纤浸润剂中，该变性淀粉膜强度高，弹性好，使浸润剂分布均匀，并能减少浸润剂迁移倾向和形成凝胶倾向，改善薄膜干燥，减少纤维折断。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种用于玻纤浸润剂的变性淀粉的制备方法，包括下列步骤：

(1)将淀粉用水调成淀粉乳，往所述淀粉乳中加入膨胀抑制剂；

(2)用NaOH溶液调节步骤(1)所得淀粉乳的pH值为10～12，加入相当于淀粉质量5％～10％的碱催化剂，再加入相当于淀粉质量5％～10％的醚化剂，在40～45℃温度下搅拌反应，然后再加入盐酸调节淀粉乳pH值至4～5，结束反应，得到反应后的淀粉乳；

(3)将步骤(2)所述反应后的淀粉乳用乙醇进行抽洗，再用蒸馏水洗涤，然后将洗涤所得物干燥，粉碎，过筛，得到阳离子淀粉；

(4)将步骤(3)所得阳离子淀粉与直链淀粉按照1:1～1:2质量比混合均匀，得所述用于玻纤浸润剂的变性淀粉；

所述的膨胀抑制剂为硫酸钠或/和氯化钠；

所述的碱催化剂为氢氧化钠或/和氢氧化钙；

所述的醚化剂为3‐氯‐2‐羟丙基三甲铵氯化物(以下简称CHPTMA)或N‐(2,3‐环氧丙基)三甲铵氯化物(以下简称GTA)。

为进一步实现本发明目的，优选地，所述膨胀抑制剂的加入量为淀粉质量5％～10％。

优选地，所述搅拌反应的时间为10～16小时。

优选地，步骤(1)所述淀粉为玉米直链淀粉、玉米淀粉、蜡质玉米淀粉、大米淀粉、蜡质大米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、绿豆淀粉和豌豆淀粉中的一种或多种。

优选地，步骤(1)所述淀粉乳的质量分数为35％～45％。