[发明专利]一种氧化淀粉/聚天冬氨酸复合胶黏剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种氧化淀粉/聚天冬氨酸复合胶黏剂的制备方法，通过对淀粉进行分步氧化以及添加聚天冬氨酸，提高了氧化淀粉基胶黏剂的粘结强度、耐水洗和稳定性。

技术领域

本发明涉及氧化淀粉/聚天冬氨酸复合胶黏剂的制备方法，属于淀粉基胶黏剂技术领域。

背景技术

随着不可再生资源的枯竭，以及合成高分子材料所带来的环境污染，人们开始关注淀粉、纤维素以及木质素等可再生高分子资源的开发与利用。相对于传统不可再生资源，这些可再生高分子资源来源广泛、价格低廉、废弃后可以生物降解，属于环境友好材料。而胶粘剂作为工业五大合成材料的重要一员，剩余四种是塑料、合成橡胶、涂料以及合成纤维，在工业生产以及提高人们生活水平方面起着重要作用。工业上应用广泛的“三醛”胶粘剂会产生有害气体甲醛，危害公共健康，因此利用可再生资源制备绿色环保型胶粘剂得到越来越多研究人员的关注。淀粉由于其作为可再生高分子材料，具有来源广泛、价格便宜、绿色无污染以及使用方便等优点，被广泛用于环境友好型胶粘剂的合成，成为传统合成树脂胶粘剂的一种理想替代产品，并且普遍用于纸张、纸箱以及木板等领域的粘结。但是当前淀粉胶黏剂粘结强度低，稳定性差，与常规有机溶剂胶比起来尚有一定的差距。

本发明所述氧化淀粉基复合聚天冬氨酸胶粘剂主要用于纸制品、木制品以及包装领域。

聚天冬氨酸作为一种氨基酸聚合物，具有良好的生物降解性，属于绿色无污染的环境友好型化学品，同时具备良好的分散作用，可作为分散剂。

聚天冬氨酸中含有大量的亚氨基，可以与氧化淀粉中由羟基氧化而来的羧基结合，从而提高胶黏剂粘结强度和稳定性。

发明内容

本发明的目的是通过添加改性剂，大幅提升氧化淀粉胶黏剂的粘结强度、耐水洗和稳定性，得到一种高强度、低成本的实用性较高的淀粉基胶黏剂。

为实现上述目标，本发明采用如下技术方案：

一种氧化淀粉/聚天冬氨酸复合胶黏剂的制备方法，其原料组分包括：100份淀粉，400-600份水，8-15份氢氧化钠，1-3份催化剂，3-7份氧化剂，1-4份还原剂，0.5-3份十二烷基硫酸钠，0.5-3份蔗糖脂肪酸脂，8-20份尿素，0.5-4.5份硼砂，0.5-4份三聚磷酸钠，10-60份聚天冬氨酸，0.2-1份磷酸三丁酯，10-30份催干剂；所述份数均为质量份数；

所述催化剂选自硫酸镍和硫酸亚铁中的至少一种，所述氧化剂为过氧化氢，所述还原剂为硫代硫酸钠；

所述制备方法包括：

(1)分别利用上述原料组分配置下述四种水溶液：氢氧化钠水溶液，十二烷基硫酸钠、蔗糖脂肪酸脂和尿素混合水溶液，聚天冬氨酸水溶液，三聚磷酸钠和硼砂混合水溶液；

(2)取部分淀粉、催化剂和剩余的水混合，搅拌下用氢氧化钠水溶液调节pH至9-10，再加入氧化剂氧化30-60min，再加入剩余部分的淀粉继续氧化30-60min后加入还原剂中止氧化，得到含氧化淀粉的混合物；

(3)将聚天冬氨酸水溶液和剩余的氢氧化钠水溶液加入步骤(2)所得到的含氧化淀粉的混合物中进行糊化，糊化时间为20-50min；

(4)将十二烷基硫酸钠、蔗糖脂肪酸脂和尿素混合水溶液加入到步骤(3)所得的混合物中，并加入消泡剂，搅拌4-12min；

(5)将三聚磷酸钠和硼砂混合水溶液加入到步骤(4)所得的混合物中，交联反应20-50min；

(6)将催干剂加入到步骤(5)所得的混合物中，并充分搅拌分散；

(7)收样，得到氧化淀粉/聚天冬氨酸复合胶粘剂。

优选的，所述淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉中的任意一种。

优选的，所述水为自来水或者去离子水。