一种防潮淀粉胶的制备方法技术

本发明专利技术涉及胶粘剂制备技术领域，具体涉及一种防潮淀粉胶的制备方法。本发明专利技术以大豆为原料得到碱化液，将碱化液置于离心机中离心分离得到上层清液，将上层清液用稀盐酸酸化得到下层蛋白沉淀，取一半蛋白沉淀加入氢氧化钠溶液，得到热碱降解蛋白液，将另一半蛋白沉淀处理得到酸热处理的大豆蛋白粉，将热碱降解蛋白液和酸热处理的大豆蛋白粉混合并与淀粉接枝苯丙乳液混合加热，得到防潮淀粉胶，本发明专利技术通过在淀粉上接枝苯丙胶乳，可以屏蔽淀粉上羟基的吸水效应，从而使淀粉胶防潮性能提高，大豆蛋白在较高氢氧化钠溶液浓度下发生碱改性，部分大豆蛋白发生水解，导致胶粘剂乳液的表面张力降低，接触角增大，达到防潮的效果，应用前景广阔。

A preparation method of moistureproof starch glue

The invention relates to the technical field of adhesive preparation, in particular to a preparation method of moisture resistant starch glue. The alkaline solution is obtained from soya bean as raw material. The alkaline solution is centrifuged and separated into the centrifuge to get the upper liquid. The upper layer liquid is acidified with dilute hydrochloric acid to precipitate the lower layer protein, and half of the protein is precipitated into the sodium hydroxide solution to obtain the hot alkali degrading protein solution, and the other half protein is precipitated to get the acid heat treatment. Soybean protein powder is mixed with hot alkali degrading protein liquid and soybean protein powder treated by acid heat treatment and mixed with starch grafted styrene acrylic emulsion to obtain moisture proof starch glue. By grafting styrene acrylic latex on starch, the water absorption effect of hydroxyl on starch can be shielded, thus the moisture proof property of starch glue is improved and soybean protein is found. When the concentration of sodium hydroxide solution is higher, some soybean protein is hydrolyzed, which leads to the decrease of the surface tension and the increase of contact angle, which can achieve the effect of moistureproof, and the application prospect is broad.

【技术实现步骤摘要】
一种防潮淀粉胶的制备方法
本专利技术涉及胶粘剂制备
，具体涉及一种防潮淀粉胶的制备方法。
技术介绍
淀粉是一种多羟基的天然高分子碳水化合物，具有可再生、无污染、成本低、可生物降解等优点。淀粉胶是以淀粉为基料制成的天然胶粘剂。淀粉是绿色植物通过光合作用产生的天然高分子，所以淀粉胶属于植胶。淀粉胶拥有来源丰富，价格较低，使用方便，无毒害的特点，大量用于制造瓦楞板纸箱，邮票上胶，木材加工，书籍装订等方面，具有很好的发展前景。但是普通的淀粉胶，由于结构本身的局限性，淀粉胶耐水性差、力学性能差、流动性差、干燥速度慢、粘接强度差，使得其推广和使用受到限制。但纯淀粉作为胶黏剂有着很多不足之处，例如耐水性差、力学性能差、流动性差、干燥速度慢、粘接强度差，需要通过物理的或化学的方法对其进行改性。近两年来，已经有人对淀粉胶粘剂进行探索研究，以淀粉为主要原料，进行酸解、氧化、接枝共聚改性等处理，最后添加一定的助剂来制备淀粉胶，该工艺制备出的淀粉胶具有成本低廉、环保等优点。淀粉分子C2、C3、C6上的羟基很容易被氧化，在不同的反应条件下生成醛基、羰基、羧基，所得到的产物被称为氧化淀粉。氧化淀粉经过物理和化学改性后，粘合剂的初粘力、干燥速度、稳定性等都较普通淀粉粘合剂有了明显的改善，但氧化淀粉胶粘剂存在强度低、贮存期短和干燥速度慢等缺点；淀粉接枝丙烯酸酯共聚物可以有效提高淀粉胶黏剂的粘接强度和耐水性，且不会释放出甲醛等有害气体。然而，淀粉的大分子链和颗粒结构导致淀粉只有在大量水存在的条件下加热才能发生糊化，合成乳液型胶黏剂的固含量低且粘度大，反映在最终合成产物中就是淀粉的含量偏低；醋酸酯淀粉比普通淀粉具有更好的成膜性，膜的透明度和光泽度亦较好，柔软性、伸长性、耐折度和耐磨度高，且淀粉经过醋酸酯化后，引入了乙酰基团，与葡萄糖上的羟基形成了分子内氢键，阻碍了分子间氢键的生成和分子的聚集，同时增强了淀粉粘合剂的抗凝沉性和提高了贮存稳定性。但单一醋酸酯淀粉黏度高，涂抹性差。因此，研制出一种能够解决上述性能问题的淀粉胶非常有必要。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题，针对目前淀粉胶制备过程中，淀粉分子C2、C3、C6上的羟基很容易被氧化生成醛基、羰基、羧基，得到的氧化淀粉初粘力相比纯淀粉胶增强，但是氧化淀粉的防潮性能变差，淀粉含量下降，粘结力下降，导致发生脱胶现象的缺陷，提供了一种防潮淀粉胶的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种防潮淀粉胶的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取300～400g大豆置于磨豆机中磨碎，过滤去除豆汁过筛得到豆粕，将蒸馏水与豆粕混合，得到豆粕悬浮液，用氢氧化钠溶液调节豆粕悬浮液的pH，室温下搅拌，得到碱化液，（2）将碱化液置于离心机中离心分离，分离得到上清液，用盐酸调节上清液pH，得到酸化液，将酸化液置于离心机中离心分离，分离得到下层蛋白沉淀；（3）向三口烧瓶中加入氢氧化钠溶液和蒸馏水，向三口烧瓶慢慢加入（1）中所得一半的蛋白沉淀，加热升温，启动搅拌器，保温搅拌反应后，得到反应液，待反应液冷却至室温，加盐酸调节反应液pH，得到热碱降解蛋白液；（4）将另一半的蛋白沉淀与盐酸混合，得到酸化蛋白液，将酸化蛋白液置于高速分散机中分散，将分散后的酸化蛋白液置于烘箱中，加热升温，干燥，得到酸热处理的大豆蛋白粉；（5）按重量份数计，将20～30份玉米淀粉、0.5～0.8份过硫酸铵和70～80份水加入到装有回流冷凝管、搅拌器和恒压滴液漏斗的三口烧瓶中混合，水浴反应，升高温度，保温反应，降温，加入3～5份碳酸氢钠、10～15份苯乙烯、30～40份丙烯酸丁酯，用恒压滴液漏斗滴加1～3份过硫酸钾溶液，继续反应后，得到淀粉接枝苯丙乳液；（6）将热碱降解蛋白液和酸热处理的大豆蛋白粉混合，得到混合蛋白液，再将淀粉接枝苯丙乳液与混合蛋白液混合，搅拌后得到防潮淀粉胶。步骤（1）所述的蒸馏水与豆粕混合质量比为10︰1，氢氧化钠溶液的质量分数为5%，氢氧化钠溶液调节豆粕悬浮液的pH为8.5～9.5，室温下搅拌时间为1.5～2.0h。步骤（2）所述的离心机转速为4000～5000r/mi，离心分离时间为15～18min，盐酸的质量分数为2%，盐酸调节上层清液pH为4.5～5.5，离心机中离心转速为4000～5000r/min。步骤（3）所述的氢氧化钠溶液的质量分数为25%，加热升温后温度为70～80℃，搅拌转速为150～200r/min，保温搅拌反应时间为1.5～2.0h，加盐酸调节反应液pH为6.5～7.0，得到热碱降解蛋白液。步骤（4）所述的盐酸的质量分数为10%，另一半的蛋白沉淀与盐酸混合质量比为1︰3，高速分散机的转速为3000～4000r/min，分散时间为10～15min，烘箱加热升温后温度为至120～125℃，干燥时间为0.5～1.0h。步骤（5）所述的水浴温度为50～55℃，水浴反应时间为45～55min，升温后温度为90～100℃，保温反应时间为30～40min，降温后温度为80～85℃，过硫酸钾溶液在恒压滴液漏斗中的滴加速率为3～5mL/min，过硫酸钾溶液的质量分数为0.4%，继续反应时间为40～50min。步骤（6）所述的热碱降解蛋白液和酸热处理的大豆蛋白粉混合的质量比为6︰1，淀粉接枝苯丙乳液与混合蛋白液混合的体积比为4︰1，搅拌时间为20～25min。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术以大豆为原料，将大豆磨碎后过滤分离得到豆粕，将蒸馏水和豆粕混合得到豆粕悬浮液，经过氢氧化钠溶液碱化得到碱化液，将碱化液置于离心机中，离心分离得到上层清液，将上层清液用稀盐酸酸化，分离得到下层蛋白沉淀，取一半蛋白沉淀向其中加入氢氧化钠溶液，加热保温反应，搅拌得到反应产物，将反应产物冷却后调节至中性得到热碱降解蛋白液，将另一半蛋白沉淀酸化后离心分散，干燥得到酸热处理的大豆蛋白粉，将玉米淀粉、碳酸氢钠、苯乙烯、丙烯酸丁酯等混合，加入过硫酸铵、过硫酸钾溶液引发接枝反应，得到淀粉接枝粉接枝苯丙乳液，将热碱降解蛋白液和酸热处理的大豆蛋白粉混合得到混合蛋白液，将混合蛋白液与淀粉接枝苯丙乳液混合加热，搅拌分散得到防潮淀粉胶，本专利技术通过在淀粉上接枝苯丙胶乳，使淀粉胶在制备过程中的支链羟基被取代，被氧化的羟基含量下降，使得淀粉胶的吸水能力降低，另外接枝苯丙基聚合物亲油疏水，可以屏蔽淀粉上羟基的吸水效应，从而使淀粉胶的防潮性能得到提高；（2）本专利技术在防潮淀粉胶的制备过程中将大豆中提取的蛋白经过酸热改性，使大豆蛋白分子链舒展，破坏蛋白分子的氢键，将内部活性基团暴露出来，酸热改性后大豆蛋白中携带多个活性位点，存在于胶粘剂的微量油相中，活性位点会与淀粉大分子链相连，其中淀粉构成了胶粘剂的骨架，在胶粘剂表面酸热改性后的大豆蛋白水溶性差，提高了水溶性胶粘剂的防水性，大豆蛋白在较高氢氧化钠溶液浓度下发生碱改性，部分大豆蛋白发生水解，将长链氨基酸破坏成小分子肽链，小分子肽链具有更高的粘度和更多的活性基团，在活性基团上玉米淀粉被氧化的更为充分，淀粉大分子链中有羟基，亲水性较好，但氧化后单体是疏水物质，单体与大豆蛋白结合更紧密，导致胶粘剂乳液的表面张力减小，接触角增大，胶粘剂的表面亲水性变得很差，从而达到防潮的效果，应用前景广阔。具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防潮淀粉胶的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取300～400g大豆置于磨豆机中磨碎，过滤去除豆汁过筛得到豆粕，将蒸馏水与豆粕混合，得到豆粕悬浮液，用氢氧化钠溶液调节豆粕悬浮液的pH，室温下搅拌，得到碱化液；（2）将碱化液置于离心机中离心分离，分离得到上清液，用盐酸调节上清液pH，得到酸化液，将酸化液置于离心机中离心分离，分离得到下层蛋白沉淀； （3）向三口烧瓶中加入氢氧化钠溶液和蒸馏水，向三口烧瓶慢慢加入（1）中所得一半的蛋白沉淀，加热升温，启动搅拌器，保温搅拌反应后，得到反应液，待反应液冷却至室温，加盐酸调节反应液pH，得到热碱降解蛋白液； （4）将另一半的蛋白沉淀与盐酸混合，得到酸化蛋白液，将酸化蛋白液置于高速分散机中分散，将分散后的酸化蛋白液置于烘箱中，加热升温，干燥，得到酸热处理的大豆蛋白粉； （5）按重量份数计，将20～30份玉米淀粉、0.5～0.8份过硫酸铵和70～80份水加入到装有回流冷凝管、搅拌器和恒压滴液漏斗的三口烧瓶中混合，水浴反应，升高温度，保温反应，降温，加入3～5份碳酸氢钠、10～15份苯乙烯、30～40份丙烯酸丁酯，用恒压滴液漏斗滴加1～3份过硫酸钾溶液，继续反应后，得到淀粉接枝苯丙乳液；（6）将热碱降解蛋白液和酸热处理的大豆蛋白粉混合，得到混合蛋白液，再将淀粉接枝苯丙乳液与混合蛋白液混合，搅拌后得到防潮淀粉胶。...

【技术特征摘要】
1.一种防潮淀粉胶的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取300～400g大豆置于磨豆机中磨碎，过滤去除豆汁过筛得到豆粕，将蒸馏水与豆粕混合，得到豆粕悬浮液，用氢氧化钠溶液调节豆粕悬浮液的pH，室温下搅拌，得到碱化液；（2）将碱化液置于离心机中离心分离，分离得到上清液，用盐酸调节上清液pH，得到酸化液，将酸化液置于离心机中离心分离，分离得到下层蛋白沉淀；（3）向三口烧瓶中加入氢氧化钠溶液和蒸馏水，向三口烧瓶慢慢加入（1）中所得一半的蛋白沉淀，加热升温，启动搅拌器，保温搅拌反应后，得到反应液，待反应液冷却至室温，加盐酸调节反应液pH，得到热碱降解蛋白液；（4）将另一半的蛋白沉淀与盐酸混合，得到酸化蛋白液，将酸化蛋白液置于高速分散机中分散，将分散后的酸化蛋白液置于烘箱中，加热升温，干燥，得到酸热处理的大豆蛋白粉；（5）按重量份数计，将20～30份玉米淀粉、0.5～0.8份过硫酸铵和70～80份水加入到装有回流冷凝管、搅拌器和恒压滴液漏斗的三口烧瓶中混合，水浴反应，升高温度，保温反应，降温，加入3～5份碳酸氢钠、10～15份苯乙烯、30～40份丙烯酸丁酯，用恒压滴液漏斗滴加1～3份过硫酸钾溶液，继续反应后，得到淀粉接枝苯丙乳液；（6）将热碱降解蛋白液和酸热处理的大豆蛋白粉混合，得到混合蛋白液，再将淀粉接枝苯丙乳液与混合蛋白液混合，搅拌后得到防潮淀粉胶。2.根据权利要求1所述的一种防潮淀粉胶的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的蒸馏水与豆粕混合质量比为10︰1，氢氧化钠溶液的质量分数为5%，氢氧化钠溶液调节豆粕悬浮液的pH为8.5～9.5，室温下搅拌时间为1.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷国辉，何伟仁，张建初，
申请(专利权)人：常州五荣化工有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32