[发明专利]一种疏水性淀粉基纳米生物乳胶及其制备方法与应用

说明书

本发明属于造纸轻工技术领域，具体涉及一种疏水性淀粉基纳米生物乳胶及其制备方法与应用。该疏水性淀粉基纳米生物乳胶包含以下按质量份数计的原料：淀粉或淀粉衍生物20～100份、疏水性环状丙烯酸酯类单体2～50份、羧酸类丙烯酸酯类单体2～50份、乳化剂0.1～10份、引发剂0.1～10份、增塑剂0.5～10份和水20～200份。该方法通过在淀粉中引入疏水性单体来提高生物乳胶的耐水性。该疏水性单体具有环状结构且多烷基，能更好的隔绝淀粉中的羟基。此外，通过加入增塑剂，使所得生物乳胶具有固含量高，粘度低的特点，有利于涂布工艺。与传统生物基胶乳相比，本发明制备的生物乳胶胶黏效果优越，可在造纸工业领域部分或全部替代石油基丁苯胶乳。

技术领域

本发明属于造纸轻工技术领域，具体涉及一种疏水性淀粉基纳米生物乳胶及其制备方法与应用。

背景技术

近年来石油资源日益枯竭，导致以石油产品为原料的制品的价格不断上涨，加之石油产品会导致环境污染问题，因此在众多石油制品行业中，尤其是造纸行业中，越来越多的企业致力于追寻价格低廉，再生且无污染的环保型胶粘剂原料，来取代传统石油裂解产品，如丁二烯、苯乙烯为主要单体合成的石油基胶乳。淀粉是自然界中含量十分丰富的有机化合物，具有来源广、价格低、可降解、可再生等显著特性，对其进行相关变性处理，可作生物胶乳使用，部分或全部地替代石油基胶乳。淀粉基生物胶乳有较高的固含量、较低的粘度，良好的粘接性和流平性。然而，由于淀粉自身结构的限制，分子中多羟基的存在，使得其与水分子具有较强的结合力，导致淀粉基生物胶乳的耐水性能差，用其涂布所得的纸张光泽度、抗水性、耐折程度等较差。针对这样的情况，需要对淀粉进行改性来提高其耐水性。

发明内容

为克服现有技术的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供一种疏水性淀粉基纳米生物乳胶。

本发明的另一目的在于提供上述疏水性淀粉基纳米生物乳胶的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述疏水性淀粉基纳米生物乳胶的应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种疏水性淀粉基纳米生物乳胶，包含以下按质量份数计的原料：

优选的，所述的淀粉为小麦淀粉、蜡质玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉和玉米淀粉中的一种或两种以上。

优选的，所述的淀粉衍生物为可溶性淀粉、酸解淀粉、酶解淀粉、接枝淀粉、氧化淀粉、醚化淀粉、酯化淀粉、预糊化淀粉和阳离子淀粉中的一种或两种以上。

优选的，所述的疏水性环状丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯，丙烯酸缩水甘油酯，甲基丙烯酸环己酯，丙烯酸环己酯，甲基丙烯酸异冰片酯，丙烯酸异冰片酯，1-金刚烷甲基丙烯酸酯和1-金刚烷丙烯酸酯中的一种或两种以上。

所述的1-金刚烷甲基丙烯酸酯的制备方法如下：在原底烧瓶中加入甲基丙烯酰氯、1-金刚烷醇、三乙胺和二氯甲烷，冰浴条件下反应3h，常温再反应24h。旋干溶剂，过柱，即得。

所述的1-金刚烷丙烯酸酯的制备方法如下：在原底烧瓶中加入丙烯酰氯、1-金刚烷醇、三乙胺和二氯甲烷，冰浴条件下反应3h，常温再反应24h。旋干溶剂，过柱，即得。

优选的，所述的丙烯酸类单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富马酸、马来酸和马来酸酐中的一种或两种以上。

优选的，所述的乳化剂为Tween 80、Span 80、NP-10、OP-10、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硬质酸钠和山梨醇中的一种或两种以上。

优选的，所述的引发剂为硫代硫酸钠、亚硫酸氢钠、过硫酸钠、过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾和硝酸铈铵中的一种或两种以上。