聚乙烯醇改性固体淀粉胶粘剂的研制

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2002年第9卷第5期化工生产与技术ChemicalProductionandTechnology‘11·，ll¨illillII。Ii。I1．iI。Il¨、试验与开发⋯j·II·II'11"1~·Il~'l!·⋯一聚乙烯醇改性固体淀粉胶粘剂的研制李来丙龚必珍(湖南建材高等专科学校精细化工教研室，湖南衡阳421008)摘要介绍新型固体淀粉胶的制备方法。以淀粉为主要原料，经加热催化分步氧化，再加入聚乙烯醇合成树脂改善其性能，然后用硬脂酸钠作为赋型剂。制得的淀粉胶剪切强度比泡花碱高0．01MP

2、a。关键词淀粉氧化聚乙烯醇硬脂酸目前，所用的淀粉胶粘剂具有干燥时间过长，(一COOH)，并与Na结合，增加了胶粘剂的亲水影响生产周期，产品的耐水性差，并且在使用时流性和溶解性，也增加了粘合剂的流动性，使之易于贮动性大，涂布时易浪费等。因此采用加入适量的聚存【。乙烯醇合成树脂作为改性剂，可改善产品性能，如1．1．2聚乙烯醇(PVA)的改性机理耐水性、易溶性、粘接强度等。虽然淀粉和聚乙烯醇PVA是一种高分子物质。分子结构中含有大量制得的液体或糊状粘合剂，对各类纸张有较高的粘的仲羟基和少量的乙酰氧基，利用聚乙烯醇与淀粉接强度和耐水性，然而它最

3、大弱点是易沾污，携带分子“接枝”，这样制得的粘合剂有更好的粘接性、流不便。为了使用清洁、方便，在保持产品对日用纸品动性和抗凝冻性等优点¨，引。具有良好的粘接强度和其他性能的情况下，将其制1．1．3硬脂酸钠的赋型机理成一种固体的粘合剂是十分必要的。本文主要介绍在加热硬脂酸钠悬浮液时，它对纤维材料具有新型固体胶粘剂的制备工艺。很好的亲和性，它的润湿性及粘接性能都比较好。1买验部分在加热过程中硬脂酸钠能与淀粉胶液和聚乙烯醇胶液相混溶⋯。因而，硬脂酸钠可以作为载体使由淀粉1．1反应原理和聚乙烯醇所组成的胶粘剂成为固体状。1．1．1淀粉的氧化机理

4、1．2原料及反应设备淀粉是以葡萄糖为结构单元的天然高聚物。通1．2．1原料过氧化作用，使淀粉葡萄糖的甙键部分断裂而降玉米淀粉、NiSO固体、双氧水(30％)、NaOH固解，致使聚合度降低，分子量减少，水溶性和亲合力体、硼砂、蔗糖、磷酸三丁酯、亚硫酸钠固体、甘油、氯增加，从而可以制出固含量高的粘合剂，提高了干化钙、聚乙烯醇、硬脂酸钠及其他助剂。燥能力。同时因氧化作用使淀粉中的羟甲基变为醛1．2．2反应设备基，部分变为羧基，这样可以增加与纸纤维结合的7312型电动搅拌器、三口烧杯、水浴锅、酒精羧基基团数，从而使氧化淀粉的粘合力大大提高。灯、

5、温度计、滴液漏斗等。另外因氧化后产生了醛基，制止了微生物对淀粉的发酵及生物降解作用，使制出的粘合剂提高了防腐2配方优化能力n1。由氧化淀粉制成的胶，不但增强了粘接强2．1正交实验设计度，还能增加胶液的稳定性、流动性和干燥能力。采用正交试验法来优化产品的配方现以双氧水作氧化剂为例，简要阐述氧化机固体胶由3种组分混合而成，即A组分(玉米理。在碱性介质中，双氧水分解速度比在酸性介质淀粉胶)、B组分(聚乙烯醇胶)和C组分(赋型剂)。中快，它极易释放出活性氧【0】，先把淀粉中的甲醇其中A组分是粘合剂的决定性成分，因此主要对A基氧化成醛基，醛基进一

6、步被氧化成极性基羧基组分的配方优化。通过对有关资料的分析和初收稿日期：2002—04—22修订日期：2002—05—13维普资讯http://www.cqvip.com·l2·李来丙等聚乙烯醇改性固体淀粉胶4粘剂的6研制9m¨试验与开一发一一一步实验的探索及以对产品的初步分析，找出影响粘50~C，继续搅拌10min以上，待3种组分完全混一匀实分组加队制在接强度指标的主要因素(表1)。即得一流动性较好的粘稠液体，将此液体注入容器表1实验设定的因子和水平中成型，冷却后即得赋型良好的新型固体淀粉胶。3结果分析与讨论3．1实验结果以淀粉胶的剪切

7、强度为目标函数，对实验结果l6种胶进行直观分析，如图1所示。从图1可以看出氧化剂和碱的用量是影响粘合剂剪切强度的主要因素，还原剂、硼砂和反应温度是影响粘合剂剪切强度的次要因素。较好的实验配方为：按L(4s)正交试验表安排一组实验(见表2)制备淀粉胶。A组分：玉米淀粉1Og；氧化剂(30％)2．0mL；表2L。(4)正交试验表糊化剂(10％)7．5mL；交联剂0．3g；还原剂0．4g；试验号ABCDE催化剂0．02g；消泡剂0．03g；增粘剂0．05g；增塑剂0．10g；氯化钙5．0g；水35g。B组分：PVA2g；水40g。C组分：硬脂

8、酸钠2．5g；甘油0．5g；水35g。02030．4051．6I．82022硼砂用量／g双氧水用量／mL7075808530405060糊化剂用量／mL反应温度／oC图1正交实验对剪切力的R值作图3．2分析