[发明专利]一种淀粉基胶黏剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种淀粉基胶黏剂及其制备方法，涉及淀粉基胶黏剂技术领域，该淀粉基胶黏剂以淀粉、聚乙烯醇和无机填料为原料，分别通过物理、化学相结合对淀粉进行预处理，然后将预处理的淀粉采用芬顿试剂进行氧化处理，最后将氧化后的淀粉与聚乙烯醇、无机填料、交联剂和表面活性剂进行超声反应，制备得淀粉基胶黏剂，制备的淀粉基胶黏剂不仅耐水性和胶结质量好，而且具有高的耐热性。

技术领域

本发明属于胶黏剂技术领域，涉及淀粉基胶黏剂技术领域，具体涉及一种淀粉基胶黏剂及其制备方法。

背景技术

作为多行业共性产品与技术，无毒无害、环境友好、可降解等胶黏剂性能的全新社会需求，使得以天然生物质材料为原料，获得各种环境兼容性高、制作成本低、经济实用的绿色胶黏剂产品与技术，成为当今胶黏剂领域研究热点。

生物质胶黏剂主要有淀粉类胶黏剂、蛋白质类胶黏剂、木质素类胶黏剂、单宁类胶黏剂、以及它们的改性产品，淀粉具有来源广泛、价格低廉、可再生、可降解等优点，是最有开发潜力的天然胶黏剂之一。淀粉分子链上有大量具有反应活性的糖苷键和羟基，且淀粉本身又有黏接性能，因此，可以作为无甲醛胶黏剂而替代传统的氨基树脂胶黏剂，但单纯的淀粉基胶黏剂在使用过程中存在很多不足，如湿胶合强度较低、耐水性差。淀粉乳液存在不稳定、流动性差、易凝沉、储存稳定性差、易霉变等问题。淀粉类胶黏剂主要通过氧化、糊化、酯化、接枝、交联等手段，用物理、化学或生物法对淀粉原料进行改性，封闭羟基并引入其他活性基团，使乳液体系中的羟基数量降低到适当的程度，同时保持有足够的活性基团数目，而改变淀粉的溶解度、黏度等，通过改性要达到既能够保证淀粉胶黏剂的黏接强度，又可以提高耐水性和流动性能，延长储存期等目的。如中国专利公布号CN102585726A公布一种通过化学交联改性制备的淀粉基生物质胶乳粘合剂，制备的粘结剂具有良好的粘结性能，可用来代替羟基丁苯乳和白乳胶等粘合剂，中国专利公布号CN102642222A公布了一种采用预处理的生物油和野生木薯淀粉然后添加氧化剂，聚乙烯醇溶液，碱液、乙二酸和硼砂制备的生物油淀粉无醛胶黏剂。

近年来，虽然淀粉类胶黏剂得到了广泛的关注和要就，但还有很多技术瓶颈问题没有得到很好地解决，胶接质量、生产效率、工艺使用性能等问题还有待进一步继续探索研究。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种淀粉基胶黏剂及其制备方法，为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种淀粉基胶黏剂制备方法，具体步骤如下：

1)淀粉预处理：将淀粉在压力5-10MPa，温度80-90℃下进行挤压膨化，然后将膨化后的淀粉加入到NaOH溶液中，超声反应50-70min，得淀粉乳液；预处理可以破坏淀粉的结晶结构，提高反应效率，强化氧化进程，从而优化氧化淀粉的性能，得到理想的结果；

2)淀粉氧化：向淀粉乳液中加入芬顿试剂进行氧化反应，并保持溶液pH在9.5-10.5，反应3.5-4.5h后，抽滤，真空干燥，研磨，得氧化淀粉，对淀粉进行氧化处理使淀粉带有羧基和醛基，提高其胶液的流动；

3)胶黏剂制备：将氧化淀粉溶于聚乙烯醇溶液中，均质乳化5-10min后，加入交联剂、无机填料和表面活性剂，超声反应30-40min，得无醛生物质胶黏剂。

优选的，所述NaOH溶液的pH为9-11，温度为40-60℃，与膨化淀粉的料液比为1:3-8。

优选的，所述超声的功率为100-200w，频率为15-25Hz，温度40-70℃。

优选的，所述芬顿试剂是由0.1-0.15g的FeSO₄和30-40mL的浓度15-25％H₂O₂溶液构成，芬顿试剂环保无污染的氧化剂，且氧化速度快。

优选的，所述真空干燥的温度为50-65℃。