改性淀粉胶粘剂研究分析应用.doc

...页眉....页脚改性淀粉胶粘剂的研究与应用摘要: 淀粉胶粘剂具有原料来源丰富、价格低廉、可降解等优点, 可广泛应用于瓦楞纸板包装箱、纤维板、建筑等领域。但是,未改性的淀粉胶粘剂流动性差,施胶困难, 且耐水性差, 潮湿环境下容易吸潮开胶等缺陷, 限制了淀粉胶粘剂的进一步应用。因此,对淀粉胶粘剂进行改性,可以扩大其应用领域。淀粉是一种多糖类天然高分子化合物,分子链上有大量亲水性强的羟基基团。在淀粉分子链的亲水性及氢键作用下, 淀粉胶粘剂的粘度大, 耐水性差。近年来, 用化学交联方法提高淀粉耐水性的研究已有报导, 但是, 交联改性在提高淀粉胶粘剂耐水性的同时,体系粘度也相应增大,难以在高速瓦楞纸板生产线上应用。用过硫酸铵(APS) 对玉米淀粉进行部分氧化降解, 通过减小淀粉分子链长度,解决胶粘剂的粘度大、流动性差等问题。在氧化降解淀粉的基础上, 用官能度大的三聚氰胺甲醛(MF) 作为交联剂, 与淀粉分子链的羟基反应, 制得了耐水性和流动性均好, 具有网状分子结构的氧化交联改性淀粉胶粘剂。此外, 还通过 SEM 和 X-ra y 测试,研究了改性对淀粉颗粒微观结构和结晶度的影响。关键词:玉米淀粉;胶黏剂;改性;氧化交联 1实验 原料原料:玉米淀粉,工业级,合肥雪公胶粘剂科技有限责任公司;过硫酸铵,分析纯, 上海国药集团化学试剂有限公司; 三聚氰胺, 化学纯, 上海化学试剂公司;30% 甲醛水溶液, 分析纯, 宜兴市辉煌化学试剂厂; 氢氧化钠, 分析纯, 广东汕头西陇化工厂;氯化铵,分析纯,柳州化工股份公司。 仪器与设备主要仪器与设备:NDJ-7 9型旋转粘度计, 同济大学机电厂;Spectrum10 0傅里叶红外光谱仪, 美国 PE 公司;D/max-RA 型旋转阳极 X 射线衍射仪,日本 Rigaku 公司;JSM-6490LV 型扫描电子显微镜,日本 Jeol 公司。 方法采用简单的一锅法合成工艺, 通过氧化和交联二步反应过程, 制得氧化交联改性淀粉胶粘剂。在 500m L 配有搅拌器和温度计的三口烧瓶中加入玉米淀粉和水, ...页眉....页脚开启搅拌,加入过硫酸铵,升温至 65 ℃,保温反应 h, 得到相对分子质量较小的氧化淀粉。在氧化淀粉液中, 加入 30% 甲醛水溶液和三聚氰胺( 甲醛与三聚氰胺物质的量比为 6∶ 1), 实时测定体系 pH 值,用 2%( 质量分数) 氢氧化钠水溶液保持反应物 pH 值为 ~, 继续保温反应 2h。氧化交联反应结束后,将改性淀粉升温至 90 ℃糊化 h, 降至室温, 得到固含量约 25%, 外观呈半透明浅黄色的淀粉胶粘剂。 测试与表征 1) 淀粉胶粘剂耐水性能的测试。改性淀粉胶粘剂中加入 % 氯化铵固化剂( 以淀粉质量计,下同),手工涂胶粘合2片5 cm ×5cm瓦楞纸,40 ℃烘箱鼓风干燥 10 min, 室温放置 1d后待用。瓦楞纸片在 25 ℃水中浸泡至自动脱落的时间为耐水时间。 2) 淀粉胶流动性能的测定。 25 ℃下,用 NDJ-79 型旋转粘度计测定粘度。 3) 淀粉胶的 FT-IR 表征。胶粘剂烘干至恒重, 研磨成细粉,KBr 压片制样,用傅里叶红外光谱仪进行表征。 4)X 射线衍射(X-ray) 。在样品槽内将淀粉粉末压实、压