本发明专利技术公开了一种基于预乳化技术的木材用淀粉胶粘剂及其制备方法，属于胶粘剂制备技术领域。本发明专利技术以高浓度淀粉乳为主要原料，将淀粉进行酸解之后，采用预糊化、单体预乳化，并在淀粉预糊化之前加入少量稀释剂，再滴加单体进行接枝共聚反应，在反应完后，采用了较低的温度进行后糊化保温，最终得到了一种无聚乙烯醇添加的木材用淀粉胶粘剂。与传统工艺制备的木材用淀粉胶粘剂相比，本发明专利技术所制备的产品干燥速度快，成膜性好，粘接强度高，并且成本更低，工业操作更简便，综合性能达到或优于目前市售优质白乳胶的水平，可广泛应用于木材的装饰、人造板、胶合板的粘接，且其粘接的木材制品无有毒有害气体释放。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，属于胶粘剂制备
本专利技术以高浓度淀粉乳为主要原料，将淀粉进行酸解之后，采用预糊化、单体预乳化，并在淀粉预糊化之前加入少量稀释剂，再滴加单体进行接枝共聚反应，在反应完后，采用了较低的温度进行后糊化保温，最终得到了一种无聚乙烯醇添加的木材用淀粉胶粘剂。与传统工艺制备的木材用淀粉胶粘剂相比，本专利技术所制备的产品干燥速度快，成膜性好，粘接强度高，并且成本更低，工业操作更简便，综合性能达到或优于目前市售优质白乳胶的水平，可广泛应用于木材的装饰、人造板、胶合板的粘接，且其粘接的木材制品无有毒有害气体释放。【专利说明】
本专利技术涉及，属于胶粘剂 制备
技术介绍
淀粉是自然界中含量极为丰富的有机化合物，具有来源广泛、价格低廉、可再生、 可完全降解以及无污染等优点。淀粉经酸解、预糊化、接枝共聚及再糊化后可以制备出一种 生产成本低廉，环保无污染的木材用胶粘剂。目前的一些工艺制备出的淀粉胶的储藏稳定 性、粘接强度和干燥速度已得到显著改善，但胶粘剂的表观粘度和初粘力偏低，需要通过加 入聚乙烯醇溶液或其类似物质来改善性质。但是聚乙烯醇需要预先单独溶解配置，影响了 制备工艺的连贯性，不利于简化工艺，成本偏高，已有的工艺中为改善淀粉胶粘剂的稳定 性，尿素的添加量仍然较高，仍有进一步改进的空间。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种基于预乳化技术的木材用淀粉胶粘剂及其 制备方法。 本专利技术以淀粉为原料，将淀粉酸解后完全糊化，淀粉的完全糊化使淀粉颗粒的内 部结构完全被破坏，有利于使得单体不仅能在淀粉颗粒表面和淀粉发生接枝共聚，也能在 淀粉颗粒内部进行接枝反应，有利于形成均一的接枝共聚乳状液。本专利技术在淀粉糊化前加 入稀释剂尿素，防止淀粉糊化之后降温时易形成氢键而造成粘连，有利于形成均一的淀粉 溶液，相对于已报道的接枝共聚木材用淀粉胶制备技术，尿素的添加量大大降低，这有利于 提高制备的淀粉胶粘剂的干燥速度。本专利技术在接枝共聚过程中滴加提前预乳化的单体乳状 液进行接枝共聚，采取预乳化工艺能明显提高接枝反应的稳定性，防止在接枝反应过程中 由于淀粉糊化后起泡性增强和乳化剂浓度过高而造成的大量起泡的现象，并且预乳化能够 改善乳胶粒粒径的分布，提高乳液的性能。本专利技术在工艺生产中没有添加聚乙烯醇作改性 剂，主要是通过减少酸解时间，采用了完全的预糊化处理和基于预乳化技术的单体的滴加 工艺，增强了体系的初始粘度，也使反应更加稳定、均一，接枝率也有明显提高，在不添加聚 乙烯醇的条件下，也能有较高的表观粘度、初粘力和压缩剪切强度，在本专利技术的工艺流程 中，不添加聚乙烯醇能够大大简化淀粉胶生产工艺，节省了大量工业生产的人力、物力和原 料成本。本专利技术在单体滴加完毕后续升温中，采用了更低的后糊化处理温度，这主要是因为 后糊化温度过高，会导致已接枝的淀粉颗粒崩解而使未接枝的基团暴露出来，体系更容易 回生，而采取更低的后糊化温度能有效的避免上述情况，从而进一步增强胶粘剂的稳定性。 通过上述工艺制备的木材用淀粉胶粘剂储藏稳定性、粘接强度、干燥速度、成膜性和工业化 可操作性都得到了显著改善。 本专利技术要解决的第一个技术问题是提供一种基于预乳化技术的木材用淀粉胶粘 剂，其配方为（以质量比计）： 淀粉 100， 水 280~400 浓盐酸 5~15. 引发剂 0.5~1.S 接枝单体 65~85， 乳化剂 1~3， 稀释剂 3~8， 消泡剂 0.2~丨.0? 防霉剂 0.4~2.0， 增塑剂 1~4。 所述淀粉胶粘剂是木材用淀粉胶粘剂。 在本专利技术的一种实施方式中，所述淀粉为玉米淀粉、蜡质玉米淀粉、木薯淀粉、小 麦淀粉或马铃薯淀粉中的任意一种或几种的组合。 在本专利技术的一种实施方式中，所述酸是实验室用浓盐酸（36-38%浓度)或工业用 浓盐酸(30-32 %浓度）。 在本专利技术的一种实施方式中，所述引发剂为过硫酸铵或者过硫酸钾。 在本专利技术的一种实施方式中，所述接枝单体是醋酸乙烯酯、丙烯酰胺、丙烯酸或丙 烯酸丁酯中的一种或几种的组合。 在本专利技术的一种实施方式中，所述乳化剂是十二烷基硫酸钠、十二烷基苯环酸钠、 十六烷基三甲基溴化铵、辛基酚聚氧乙烯醚-io(op-io)、磷酸酯乳化剂中的一种或任意几 种的组合。 在本专利技术的一种实施方式中，所述稀释剂是尿素。在本专利技术的一种实施方式中，所述消泡剂是醇类或矿物油类，所述增塑剂是乙二 醇、山梨醇、甘油等醇类或邻苯二甲酸酯类，所述防霉剂是苯甲酸或苯甲酸钠。 本专利技术要解决的第二个技术问题是提供一种所述无聚乙烯醇添加的淀粉胶粘剂 的制备方法，包括:将接枝单体与乳化剂溶液进行预乳化，预乳化的方法是先加入乳化剂溶 液，在25~35°C下，逐渐加入接枝单体并搅拌，单体滴加时间为0.5~1.5h，单体滴加完后， 继续搅拌5~lOmin，形成稳定的单体乳状液；以淀粉制成的淀粉乳为主要原料，对其进行酸 解预处理后，加入尿素，升温将淀粉完全糊化，再降温加入引发剂，逐渐滴加上述预乳化好 单体乳状液，滴加完后，继续反应一段时间，然后升温，保温除去残留单体，最后降温，加入 助剂，搅拌均匀后出料，即得淀粉胶粘剂。 在本专利技术的一种实施方式中，所述制备方法的具体包括： (1)将淀粉与水配成以淀粉干基计20~40%浓度(w/w)的淀粉乳，搅拌升温； (2)温度为55°C~65°C，加入浓盐酸，酸解1~1.5h，然后调节pH至3.5-4.5; (3)加入稀释剂尿素，然后升温至85~95°C，保温0.5~lh至完全糊化，再降温至65 ~75°C，加入占引发剂总添加量40~70%的引发剂，后逐渐加入预乳化好的单体乳状液，滴 加时间为3~4h，期间每小时补加引发剂总量10~15%的引发剂;得到接枝共聚改性后的乳 液； (4)将接枝共聚改性后的乳液升温至80~85°C，保温0.5-lh除去残留单体，后降温 至50~60°C，依次加入增塑剂、消泡剂和防霉剂，搅拌0.5-lh后继续降温至30°C出料，即得 淀粉胶粘剂(乳液型）。 在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤（2)是采用10m〇l/L浓度的氢氧化钠调节 pH。 本专利技术还要求保护所述的无聚乙烯醇添加的淀粉胶粘剂的应用，可应用于木材装 饰、家具、家装、人造板或胶合板、木皮和密度板的粘接。 本专利技术的反应机理是通过将酸解淀粉完全糊化，使淀粉颗粒的内部结构被完全破 坏，形成更加均一的体系，并且破坏淀粉颗粒的内部结构使得接枝反应不仅能够在淀粉表 面进行，也能在淀粉内部进行接枝，从而提高了淀粉颗粒与颗粒之间，单个淀粉颗粒的内部 与外部之间的接枝反应的接枝率和均一性。另外，在淀粉糊化之前加入少量尿素，能够有效 的阻止淀粉颗粒在糊化、后续降温和反应过程中，颗粒之间通过氢键结合在一起，从而更有 利于接枝反应的进行。采用预乳化工艺，防止乳化剂在体系中分布不均匀而造成的容易起 泡的现象，而且能有效控制乳|父粒粒径的分布，从而提尚反应的稳定性和广品的最终性能。 采用了更低的后糊化处理温度，防止未接枝淀粉过多暴露导致淀粉容易回生，从而提高产 品的储藏稳定性。通过上述的优化，在不添加PVA和显著降低尿素用量的条件下，制备的淀 粉胶有较好的表观粘度、初粘力和强度，并大大简化了工艺，降低了生产成本。本专利技术的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于预乳化技术的淀粉胶粘剂，其特征在于，所述淀粉胶粘剂的配方为，以质量比计：
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：程力，顾正彪，郑先宇，李兆丰，洪雁，李才明，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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