本发明专利技术公开了一种热固性氧化改性木薯淀粉胶粘剂及其制备方法，所述热固性氧化改性木薯淀粉胶粘剂由氧化改性木薯淀粉胶粘剂、面粉、异氰酸酯、羧基丁腈胶乳制备而成，所述氧化改性木薯淀粉胶粘剂由PVA、木薯淀粉、SDS、NaClO制备而成。具体制备步骤如下：(1)向PVA溶液中加入木薯淀粉乳，搅拌均匀，待升温至30～50℃，调节体系pH为弱碱性，加入SDS溶液乳化；(2)调节体系pH为9～11，滴加氧化剂NaClO，氧化反应后即得氧化改性木薯淀粉胶粘剂；(3)向氧化改性木薯淀粉胶粘剂中加入面粉、异氰酸酯以及羧基丁腈胶乳，搅拌均匀得到热固性氧化改性木薯淀粉胶粘剂。此方法工艺简单，耗时短，成本低，且所制备木薯淀粉胶粘剂的性能优良。
Thermosetting oxidation modified cassava starch adhesive and preparation method thereof
The invention discloses a thermosetting oxide modified cassava starch adhesive and a preparation method thereof, wherein the oxidation of thermosetting modified cassava starch adhesive modified cassava starch adhesive, flour, isocyanate, carboxyl nitrile latex was prepared by oxidation, the oxidation of modified cassava starch adhesive is composed of PVA, SDS, NaClO, cassava starch prepared. The preparation steps are as follows: (1) added to cassava starch milk, PVA solution mixing, to be heated to 30 to 50 DEG C, pH regulation system is alkaline, adding SDS solution emulsion; (2) regulating system pH is 9 ~ 11, adding oxidant NaClO oxidation reaction is obtained after oxidation modified cassava starch adhesive; (3) to add flour, isocyanate and oxidized carboxyl nitrile latex of cassava starch adhesive, uniformly stirring by cassava starch adhesive modified thermosetting oxide. The method has the advantages of simple process, short time consumption and low cost.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于木材胶粘剂
，具体涉及一种木薯淀粉胶粘剂及其制备方法。
技术介绍
目前木材工业中普遍使用的胶粘剂均为合成高分子胶粘剂，其原料均来自于不可再生的石化资源。随着石化资源的逐渐枯竭和人们环保意识的日益增强，开发可再生、绿色环保的木材胶粘剂已成为木材工业的迫切需求。淀粉是一类价格低廉、来源广泛、绿色环保的天然高分子材料，具有无毒、无污染等特点。如果用淀粉部分或者全部取代石化资源合成的高分子材料，应用于木材胶粘剂，将会对胶粘剂行业和淀粉行业起到重大的促进作用。因此，近年来，淀粉类胶粘剂作为一类绿色环境友好型胶粘剂已经不断被广大学者所关注。木薯淀粉由于其支链淀粉含量高、初粘度大等特性在胶粘剂生产领域具有很大优势。氧化改性是制备改性木薯淀粉胶粘剂最常用的手段，氧化后，淀粉分子中大量的亲水型基团羟基转变成羧基或是羰基，更易于反应，同时大分子链断裂，流动性变好。制备氧化木薯淀粉胶粘剂的常用氧化剂有KMnO4、H2O2以及NaClO。NaClO的氧化主要发生在淀粉分子中C2、C3的仲羟基上，与其他氧化剂相比，NaClO氧化不仅发生在淀粉中的无定形区，而且还渗透到分子内部，氧化效果较好，遂选其作为氧化剂。目前氧化改性淀粉胶粘剂的制备工艺比较繁琐，且成本较高，所得胶粘剂的性能也较差，不能满足胶合板应用要求。因此制备工艺简单、成本低、性能优良的胶粘剂变得十分必要。
技术实现思路
为了克服现有技术中的不足并有效改善胶合板的耐水性能，本专利技术提供了一种反应时间短、操作简单、适合于工业化应用的热固性氧化改性木薯淀粉胶粘剂及其制备方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种热固性氧化改性木薯淀粉胶粘剂，以重量份数计，由40～50重量份氧化改性木薯淀粉胶粘剂、3～5重量份面粉、4～6重量份异氰酸酯、3～5重量份羧基丁腈胶乳制备而成，其中：所述氧化改性木薯淀粉胶粘剂由5.6～8份PVA、70～100份木薯淀粉、2～5份SDS、5～15份NaClO制备而成。一种上述热固性氧化改性木薯淀粉胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：(1)向PVA溶液中加入木薯淀粉乳，搅拌均匀，待升温至30～50℃，加入NaOH溶液调节体系pH为弱碱性，加入SDS溶液，乳化0.5～1小时。(2)滴加NaOH溶液，调节体系pH为9～11，滴加氧化剂NaClO，氧化反应后出料，即得氧化改性木薯淀粉胶粘剂。(3)取以上制备的氧化改性木薯淀粉胶粘剂，加入面粉、异氰酸酯以及羧基丁腈胶乳，搅拌均匀得到热固性氧化改性淀粉胶粘剂。本专利技术中，所述PVA为RS-2117、RS-1717、RS-1788或RS-1799。本专利技术中，所述PVA溶液的浓度为10～20wt％。本专利技术中，所述木薯淀粉乳的浓度为35～45wt％。本专利技术中，所述氧化反应温度为40～50℃，时间为40min～2h。本专利技术中，所述热固性氧化改性木薯淀粉胶粘剂使用时，在胶合板施胶时加入面粉、异氰酸酯以及羧基丁腈胶乳，分别在预压机和热压机下组坯。本专利技术采用NaClO氧化改性木薯淀粉胶粘剂，淀粉的大分子链被破坏，流动性变好，且降低了回升重聚。加入PVA作为连续相，可以包裹住淀粉颗粒，起到保护增稠的作用，加入SDS乳化，使淀粉胶液体系混合更均匀，延缓分层。施胶时加入异氰酸酯作为交联剂以及固化剂，并加入羧基丁腈胶乳与淀粉胶共混，这两种物质都含有不饱和基团，反应活性高，在高温与压力下会与淀粉以及板材中的活性基团发生剧烈的反应，形成牢固的化学键，提高胶合强度。此方法工艺简单，耗时短，成本低，且所制备淀粉胶粘剂的性能优良。采用该方法可有效提高淀粉胶粘剂的胶合强度以及耐水性能。氧化木薯淀粉反应过程的化学方程式如下所示：与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术所制得的木薯淀粉胶粘剂透明度高，粘度适中，利于稳定储存。(2)本专利技术制得的木薯淀粉胶粘剂制备工艺简单易操作，耗时短。(3)本专利技术制得的木薯淀粉胶粘剂耐水性能优良，胶合强度显著提升(4)本专利技术制备反应温度低，后处理工序简单，大大降低了氧化改性木薯淀粉胶粘剂的生产工艺难度，易于实现工业化生产。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本专利技术技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的保护范围中。实施例1本实施例提供了一种热固性氧化改性木薯淀粉胶粘剂的制备方法，具体步骤如下：(1)将6.4重量份的PVA(RS-1717)溶于36.3重量份的去离子水中配成15wt％的溶液，置于带有搅拌器的反应釜中，升温至90℃至PVA溶解，然后降温至40℃。(2)将80重量份的木薯淀粉溶于124.5重量份的去离子水中，配成39.1wt％的淀粉乳，加入到步骤(1)所配置的PVA溶液中，待反应釜水温升至40℃，滴加NaOH溶液调节体系pH＝8，然后加入20.2重量份10wt％的SDS溶液，保温30min。(3)滴加NaOH溶液调节体系pH＝9，然后滴加5重量份的NaClO溶液，30min滴加完成，该过程通过滴加HCl溶液调节体系pH为9，滴加完成后保温40min，出料即得氧化改性木薯淀粉胶粘剂。(4)取45重量份以上制备的氧化改性木薯淀粉胶粘剂，加入4.5重量份的面粉，5.4重量份的异氰酸酯以及4重量份羧基丁腈胶乳，搅拌均匀得到热固性氧化改性木薯淀粉胶粘剂。将本实施例得到的热固性氧化改性木薯淀粉胶粘剂进行检测以及胶合板压制，其结果如表1所示。实施例2本实施例提供了一种热固性氧化改性木薯淀粉胶粘剂的制备方法，具体步骤如下：(1)将7.2重量份的PVA(RS-1717)溶于40.9重量份的去离子水中配成15wt％的溶液，置于带有搅拌器的反应釜中，升温至90℃至PVA溶解，然后降温至40℃。(2)将90重量份的木薯淀粉溶于139.6重量份的去离子水中，配成39.2wt％的淀粉乳，加入到步骤(1)所配置的PVA溶液中，待反应釜水温升至40℃，滴加NaOH溶液调整体系pH＝8.2，然后加入35.1重量份、10wt％的SDS溶液，保温30min。(3)滴加NaOH溶液调节体系pH＝10，然后滴加10重量份的NaClO溶液，30min滴加完成，该过程通过滴加HCl溶液调节体系pH为10，滴加完成后保温2h，出料即得氧化改性木薯淀粉胶粘剂。(4)取45重量份以上制备的氧化改性木薯淀粉胶粘剂，加入4.5重量份的面粉，5.4重量份的异氰酸酯以及4重量份的羧基丁腈胶乳，搅拌均匀得到热固性氧化改性木薯淀粉胶粘剂。将本实施例得到的热固性氧化改性木薯淀粉胶粘剂进行检测以及胶合板压制，其结果如表1所示。实施例3本实施例提供了一种热固性氧化改性木薯淀粉胶粘剂的制备方法，具体步骤如下：(1)将8重量份的PVA(RS-1717)溶于45.7重量份的去离子水中配成15wt％的溶液，置于带有搅拌器的反应釜中，升温至90℃至PVA溶解，然后降温至40℃。(2)将100重量份的木薯淀粉溶于155重量份的去例子水中，配成39.2wt％的淀粉乳，加入到步骤(1)所配置的PVA溶液中，待反应釜水温升至40℃，滴加NaOH溶液调节体系pH＝7.97，然后加入50重量份、10wt％的SDS溶液，保温30min。(3)滴加NaOH溶液调节体系pH＝11，加1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种热固性氧化改性木薯淀粉胶粘剂，其特征在于所述热固性氧化改性木薯淀粉胶粘剂以重量份数计，由40～50重量份氧化改性木薯淀粉胶粘剂、3～5重量份面粉、4～6重量份异氰酸酯、3～5重量份羧基丁腈胶乳制备而成。
【技术特征摘要】
1.一种热固性氧化改性木薯淀粉胶粘剂，其特征在于所述热固性氧化改性木薯淀粉胶粘剂以重量份数计，由40～50重量份氧化改性木薯淀粉胶粘剂、3～5重量份面粉、4～6重量份异氰酸酯、3～5重量份羧基丁腈胶乳制备而成。2.根据权利要求1所述的热固性氧化改性木薯淀粉胶粘剂，其特征在于所述氧化改性木薯淀粉胶粘剂由5.6～8份PVA、70～100份木薯淀粉、2～5份SDS、5～15份NaClO制备而成。3.根据权利要求2所述的热固性氧化改性木薯淀粉胶粘剂，其特征在于所述PVA为RS-2117、RS-1717、RS-1788或RS-1799。4.一种权利要求1-3任一权利要求所述的热固性氧化改性木薯淀粉胶粘剂的制备方法，其特征在于所述方法步骤如下：(1)向PVA溶液中加入木薯淀粉乳，搅拌均匀，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张彦华，孙亚东，陈启凤，顾继友，高振华，吕闪闪，时君友，谭海彦，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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