一种环氧树脂改性淀粉成膜剂制造技术

本发明专利技术属于玻纤加工技术领域，具体涉及一种环氧树脂改性淀粉成膜剂。本发明专利技术利用酵母菌消耗柠檬酸，使柠檬酸络合的铜离子缓慢释放，并被L‑抗坏血酸还原，还原产生的纳米铜粉被聚苯乙烯丙烯酸吸附，制得干燥下层沉淀物，再将玉米淀粉加热糊化，并利用氢氧化钾溶液使玉米淀粉中的直链淀粉分散后溶于氯化钠溶液中，经离心分离后将含直链淀粉的上层液与正丁醇混合精制，再以氢氧化钠为催化剂，将精制玉米淀粉与3,4‑环氧环己基甲基3,4‑环氧环己基甲酸酯反应制得环氧树脂改性精制玉米淀粉，最后与干燥下层沉淀物球磨混合制得环氧树脂改性淀粉成膜剂。本发明专利技术环氧树脂改性淀粉成膜剂具有极好的成膜性能，使用粘度低、贮存稳定性佳。

Epoxy resin modified starch film forming agent

The invention belongs to the field of glass fiber processing technology, in particular relates to an epoxy resin modified starch film forming agent. The invention uses yeast consumption of citric acid, copper ion citric acid complexation of slow release, and was L ascorbic acid reduction, reduction of nano copper powder has been prepared polystyrene acrylic acid adsorption, lower dry sediment, the corn starch gelatinization, and using KOH solution to amylose corn starch in the dispersed solution in Sodium Chloride Solution, centrifuged the amylose containing the upper liquid and butanol mixed refining, using sodium hydroxide as catalyst, the refined maize starch and 3,4 epoxy cyclohexyl methyl 3,4 epoxycyclohexyl acid ester was prepared by the reaction of epoxy resin modified corn starch, and finally drying milling mixed sediment layer preparation of epoxy resin modified starch film-forming agent. The epoxy resin modified starch film forming agent has excellent film forming performance, low viscosity and good storage stability.

【技术实现步骤摘要】
一种环氧树脂改性淀粉成膜剂
本专利技术属于玻纤加工
，具体涉及一种环氧树脂改性淀粉成膜剂。
技术介绍
玻璃纤维具有耐高温、比重轻、绝缘好、吸湿低及延伸小等一系列优异特性，在玻璃纤维生产中，浸润剂是必不可少的助剂。浸润剂是成膜剂、偶联剂、润滑剂、抗静电剂等多种物质组成，其中成膜剂是浸润剂中最关键的组份，其性能直接决定浸润剂的效果，对原丝和纱的性能、品质都会产生重要的影响。是浸润剂中的重要组成部分，在浸润剂中所占比重最大，其作用在于玻纤生产和加工过程中保护玻璃纤维，并赋予玻璃纤维某些特殊的性能，如硬挺型、短切性和浸润性等，以满足不同品种玻纤的加工工艺要求。玻纤浸润剂用成膜剂主要为聚醋酸乙烯脂、环氧树脂、聚脂、聚氨脂，它们均为高分子聚合物乳液或水溶液。其中，应用较好的是环氧树脂成膜剂，环氧树脂成膜剂分为两种，一种是乳液型，它是由环氧树脂与适量的乳化剂、溶剂经过专用乳化装置进行机械乳化，形成一定粒径分布的乳液，乳液能够均匀地分散在水溶液中。一种是水溶性，它是以环氧氯丙烷与多元醇在催化剂存在的条件下直接进行开环反应后，得到水溶性环氧树脂。目前环氧树脂成膜剂的制备方法有机械法、化学改性法和相反转法。机械法采用外加低分子量乳化剂的方法，通过机械搅拌得到乳液粒子。化学改性法是制备环氧树脂乳液的重要方法之一，主要是外加乳化剂或在环氧树脂中引入极性基团（如亲水亲油组分或者引入强亲水链段）。相反转法是在高速剪切作用下先将外加乳化剂和环氧树脂混合均匀，然后在一定的剪切条件下缓慢的向体系中加入去离子水，随着加水量增加，整个体系逐步由油包水向水包油转变，形成水可稀释体系。但存在以下问题：得到的环氧树脂乳液粒子性状不规则，粒度分布较宽，且稳定性差；制备过程中外加乳化剂与基体树脂间相容性较差，导致制得的成膜剂成膜性能差，粘性过强，使用后不利于浸润剂的稳定贮存，易发生分层沉淀现象。因此，亟待开发一种成膜性能好，使用粘度低、贮存稳定性佳的成膜剂具有必要的意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对传统环氧树脂成膜剂在使用过程中成膜性能较差，且粘性过强，贮存稳定性不佳的问题，提供了一种环氧树脂改性淀粉成膜剂。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种环氧树脂改性淀粉成膜剂，是由以下重量份数的原料组成：80～100份环氧树脂改性精制玉米淀粉，6～8份聚苯乙烯丙烯酸/纳米铜粉；具体制备方法如下：（1）精制玉米淀粉的合成：取100～120g玉米淀粉，600～800mL水，混合后加热糊化，再向糊化后的玉米淀粉中依次加入600～800mL碱液，200～300mL盐溶液，搅拌反应后调节pH至中性，再经离心分离，得上层液，再向所得上层液中加入沉淀剂，搅拌反应后离心分离，得下层沉淀物，随后洗涤、干燥，即得精制玉米淀粉；（2）环氧树脂改性精制玉米淀粉的合成：依次取8～10g精制玉米淀粉，2～4g无水硫酸钠，10～20g环氧树脂，6～8g氢氧化钠，100～150mL水，恒温搅拌反应后过滤、洗涤和干燥，即得环氧树脂改性精制玉米淀粉；（3）聚苯乙烯丙烯酸/纳米铜粉的合成：依次取180～200mL聚苯乙烯丙烯酸乳液，10～20g柠檬酸，8～10g蔗糖，60～80g五水合硫酸铜，200～300mL去离子水，于恒温搅拌状态下依次加入40～60mL活化酵母液，40～50gL-抗坏血酸，恒温搅拌反应后离心分离、洗涤和真空干燥，即得聚苯乙烯丙烯酸/纳米铜粉；（4）环氧树脂改性淀粉成膜剂的配置：将环氧树脂改性精制玉米淀粉与聚苯乙烯丙烯酸/纳米铜粉球磨混合后，封装，即可。还可以添加环氧树脂改性精制玉米淀粉质量1～3%的葡萄糖。还可以添加环氧树脂改性精制玉米淀粉质量4～8%的谷朊粉。步骤（1）所述的碱液为浓度为0.3～0.5mol/L氢氧化钾溶液。步骤（1）所述的盐溶液为：质量分数为8～10%氯化钠溶液。步骤（1）所述的沉淀剂为：正丁醇、异丁醇、仲丁醇和叔丁醇中的一种。步骤（2）所述的环氧树脂为3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯。步骤（3）所述的活化酵母液配置过程为：称取10～20g活性干酵母，倒入盛有200～400mL预热至33～35℃温水的烧杯中，用玻璃棒搅拌活化25～30min，即可。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术首先利用柠檬酸络合屏蔽溶液中铜离子，保证酵母菌安全生存的环境，再利用酵母菌消耗柠檬酸，使柠檬酸络合的铜离子缓慢释放，并被L-抗坏血酸还原，还原产生的纳米铜粉被聚苯乙烯丙烯酸吸附，一来可避免纳米铜粉团聚，二来可形成聚苯乙烯丙烯酸/纳米铜粉复合物，改善纳米铜粉与产品中有机质成膜剂的相容性，同时在球磨过程中辅以葡萄糖的抗氧化作用，保护纳米铜粉，发挥纳米铜粉优异的减摩抗磨作用，使用后在玻璃纤维表面可形成保护膜，有利于玻璃纤维在使用过程中对摩擦表面起到自修复作用；（2）本专利技术通过将玉米淀粉精制，去除淀粉中支链淀粉，获得直链淀粉，再利用环氧树脂对直链淀粉改性，可有效降低玉米淀粉的黏性，有利于使用过程中浸润剂产品的稳定贮存，同时添加谷朊粉，以提高产品的成膜性能。具体实施方式首先依次取180～200mL聚苯乙烯丙烯酸乳液，10～20g柠檬酸，8～10g蔗糖，60～80g五水合硫酸铜，倒入盛有200～300mL去离子水的烧杯中，用玻璃棒搅拌混合10～20min后，将烧杯中物料转入三口烧瓶，并将三口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为28～32℃，转速为300～500r/min条件下，向三口烧瓶中依次加入40～60mL活化酵母液，40～50gL-抗坏血酸；待活化酵母液和L-抗坏血酸加入完毕，继续恒温搅拌反应3～5h，再将三口烧瓶中物料转入离心机，以6000～8000r/min转速离心分离10～15min，弃去上层液，得聚苯乙烯丙烯酸/纳米铜粉湿料，并用去离子水洗涤3～5次，再将洗涤后的聚苯乙烯丙烯酸/纳米铜粉湿料转入真空干燥箱，于温度为105～110℃条件下干燥至恒重，得聚苯乙烯丙烯酸/纳米铜粉；再称取100～120g玉米淀粉，倒入盛有600～800mL去离子水的三口烧瓶中，并将三口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为90～95℃，转速为400～600r/min条件下，恒温搅拌糊化30～45min，再通过滴液漏斗以4～6mL/min速率向三口烧瓶中滴加600～800mL浓度为0.3～0.5mol/L氢氧化钾溶液；待氢氧化钾溶液滴加完毕，停止搅拌，并静置10～20min，再向三口烧瓶中加入200～300mL质量分数为8～10%氯化钠溶液，用玻璃棒搅拌混合10～15min后，将三口烧瓶中物料倒入烧杯中，再用质量分数为8～10%盐酸调节烧杯中物料pH至中性，待pH调节结束，将烧杯中物料转入离心机，离心分离10～15min，弃去下层沉淀物，收集得中性上层液；然后依次量取100～150mL所得中性上层液，10～20mL正丁醇，倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合20～30min，再静置2～4h后，将烧杯中物料转入离心机，以6000～8000r/min转速离心分离10～20min，弃去上层液，收集得下层淀粉沉淀物，并用去离子水洗涤下层淀粉沉淀物3～5次，再将洗涤后的下层淀粉沉淀物转入真空干燥箱，于温度为105～110℃条件下干燥至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环氧树脂改性淀粉成膜剂，其特征在于是由以下重量份数的原料组成：80～100份环氧树脂改性精制玉米淀粉，6～8份聚苯乙烯丙烯酸/纳米铜粉；具体制备方法如下：（1）精制玉米淀粉的合成：取100～120g玉米淀粉，600～800mL水，混合后加热糊化，再向糊化后的玉米淀粉中依次加入600～800mL碱液，200～300mL盐溶液，搅拌反应后调节pH至中性，再经离心分离，得上层液，再向所得上层液中加入沉淀剂，搅拌反应后离心分离，得下层沉淀物，随后洗涤、干燥，即得精制玉米淀粉；（2）环氧树脂改性精制玉米淀粉的合成：依次取8～10g精制玉米淀粉，2～4g无水硫酸钠，10～20g环氧树脂，6～8g氢氧化钠，100～150mL水，恒温搅拌反应后过滤、洗涤和干燥，即得环氧树脂改性精制玉米淀粉；（3）聚苯乙烯丙烯酸/纳米铜粉的合成：依次取180～200mL聚苯乙烯丙烯酸乳液，10～20g柠檬酸，8～10g蔗糖，60～80g五水合硫酸铜，200～300mL去离子水，于恒温搅拌状态下依次加入40～60mL活化酵母液，40～50gL‑抗坏血酸，恒温搅拌反应后离心分离、洗涤和真空干燥，即得聚苯乙烯丙烯酸/纳米铜粉；（4）环氧树脂改性淀粉成膜剂的配置：将环氧树脂改性精制玉米淀粉与聚苯乙烯丙烯酸/纳米铜粉球磨混合后，封装，即可。...

【技术特征摘要】
1.一种环氧树脂改性淀粉成膜剂，其特征在于是由以下重量份数的原料组成：80～100份环氧树脂改性精制玉米淀粉，6～8份聚苯乙烯丙烯酸/纳米铜粉；具体制备方法如下：（1）精制玉米淀粉的合成：取100～120g玉米淀粉，600～800mL水，混合后加热糊化，再向糊化后的玉米淀粉中依次加入600～800mL碱液，200～300mL盐溶液，搅拌反应后调节pH至中性，再经离心分离，得上层液，再向所得上层液中加入沉淀剂，搅拌反应后离心分离，得下层沉淀物，随后洗涤、干燥，即得精制玉米淀粉；（2）环氧树脂改性精制玉米淀粉的合成：依次取8～10g精制玉米淀粉，2～4g无水硫酸钠，10～20g环氧树脂，6～8g氢氧化钠，100～150mL水，恒温搅拌反应后过滤、洗涤和干燥，即得环氧树脂改性精制玉米淀粉；（3）聚苯乙烯丙烯酸/纳米铜粉的合成：依次取180～200mL聚苯乙烯丙烯酸乳液，10～20g柠檬酸，8～10g蔗糖，60～80g五水合硫酸铜，200～300mL去离子水，于恒温搅拌状态下依次加入40～60mL活化酵母液，40～50gL-抗坏血酸，恒温搅拌反应后离心分离、洗涤和真空干燥，即得聚苯乙烯丙烯酸/纳米铜粉；（4）环氧树脂改性淀粉成膜剂的配置：将环氧树...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宵，盛开洋，许丽君，
申请(专利权)人：常州市海若纺织品有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32