[发明专利]一种高粘结强度防水淀粉基木材胶的制备方法

说明书

本发明公开了一种高粘结强度防水淀粉基木材胶的制备方法，属于胶粘剂制备技术领域。本发明首先将玉米淀粉和和水混合得到淀粉乳液，再加入酒石酸酸解后通过过氧化氢氧化，得到预处理玉米淀粉，随后配制聚乙烯醇溶液，并将聚乙烯醇溶液和预处理淀粉混合后再加入马来酸酐反应得到改性淀粉，之后将改性淀粉和硅酸钠溶液混合，在盐酸的作用下反应并高温搅拌处理得到反应物，最终将反应物和异氰酸酯以及其他原料混合反应，最终制得高粘结强度防水淀粉基木材胶，本发明制得的胶黏剂中高反应活性的基团数量较多，能和木材表面的活性基团发生化学键合力，粘结强度提高，具有很好的防水性能。

技术领域

本发明公开了一种高粘结强度防水淀粉基木材胶的制备方法，属于胶粘剂制备技术领域。

背景技术

淀粉胶粘剂是利用淀粉糊化或淀粉衍生物制成的粘合剂。淀粉是高分子碳水化合物，是由单一类型的糖单元组成的多糖。

直链淀粉：是以α-1，4-甙键连接的线型聚合物。支链淀粉：是淀粉链上具有α-1，6-甙键连接的侧链结构高支化合聚合物。变性淀粉：利用物理、化学或酶的方法改变淀粉分子的结构或大小，使淀粉的性质发生变化，这种现象称为淀粉变性，导致变性的因素称作变性因子（变性剂），变性后的生成物称作变性淀粉。氧化淀粉胶粘剂：氧化剂主要有双氧水、高锰酸钾、次氯酸钠。高锰酸钾氧化作用主要发生在淀粉非结晶区的C6原子上。酯化淀粉胶粘剂：酯化淀粉胶粘剂属于非降解性淀粉胶粘剂，它是通过淀粉分子的羟基与其他物质发生酯化反应而赋予淀粉新的官能团，从而使淀粉胶粘剂的性能得到改善。常用的酯化剂有脲醛树脂、磷酸、磷酸氢钠等。接枝淀粉胶粘剂：淀粉的接枝共聚是通过自由基反应来实现的。淀粉的接枝就是用物理和化学的方法使淀粉分子链产生自由基，在遇到高分子单体时，就形成了链式反应，在淀粉主链上产生一条由高分子单体构成的侧链由于淀粉胶粘剂属于天然高分子胶粘剂，其价格低廉，无毒无味，对环境无污染而被广泛研究和应用。目前淀粉胶粘剂主要应用在纸张、棉织物、信封、标签、瓦楞纸板上。

传统方法制造的淀粉胶粘剂，因固体含量较低且耐水性能、胶合性能较差，一般真正在实际中使用较多的是用于纸制品的粘结。而要用于制作木材用胶粘剂时必须有高的固体含量、较好的耐水胶合性能。为此，需对淀粉进行改性。采用较多的淀粉改性方法是通过氧化、接枝等的方法，即用双氧水、次氯酸钠等氧化剂氧化处理后再与有机单体如：醋酸乙烯、丙烯酸、丙烯酰胺等接枝共聚或与水性聚合物如PVA、橡胶乳液等接枝的方法；也有用淀粉通过酯化、交联等方法使淀粉胶粘剂耐水胶合性能得到较大改善。表面上从试验的结果看可以达到标准的要求，但由于制作过程复杂或成本高或使用的化学原料受限制或制成品状态稳定性差以及实际使用过程中难以操作等等的原因，在实际的生产中还没有得到真正的使用。限制了其在木材胶粘剂中的应用。中国专利CN1687279A“一种木材用淀粉胶的制备方法”中提出了一种采用淀粉为主要原料，进行酸解、氧化、接枝共聚改性处理，最后添加一定的助剂制备淀粉胶的工艺。该工艺制备出的淀粉胶具有成本低廉、环保等优点，淀粉胶的粘接强度达到了国家标准，但是其外观、粘接强度、耐水性还有待改善，以期得到工业化的应用。

因此，发明一种耐水性好且粘结强度高的淀粉基木材胶对胶粘剂制备技术领域是很有必要的。

发明内容

本发明主要解决的技术问题，针对目前传统方法制造的淀粉胶粘剂，因固体含量较低且耐水性能、粘结强度较差的问题，提供了一种高粘结强度防水淀粉基木材胶的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种高粘结强度防水淀粉基木材胶的制备方法为：

称取反应物、乙二酸和异氰酸酯放入反应釜中，搅拌反应后出料即得高粘结强度防水淀粉基木材胶；

所述反应物的制备步骤为：

将改性淀粉和质量分数为30%的硅酸钠溶液混合后得到混合液，再用浓度为1mol/L盐酸调节混合液pH至2.0～3.0，加热升温至160～170℃，搅拌反应30～40min得到反应物；