耐水淀粉基木材膠粘劑的制備及其性能的研究.pdf

1、本研究主要在以玉米淀粉為原料，經(jīng)酸解、氧化、接枝共聚等多重變性后制備淀粉基木材膠粘劑的合成工藝的基礎(chǔ)上，研究不同淀粉預(yù)處理方式、在接枝共聚階段加入交聯(lián)劑及加入助劑對(duì)膠粘劑耐水性的影響。通過正交試驗(yàn)確立了最佳反應(yīng)條件，制備得到性能優(yōu)良的耐水性淀粉基木材膠粘劑，并對(duì)該膠粘劑的理化性質(zhì)和儲(chǔ)藏性能進(jìn)行了研究。 首先，研究了各種淀粉預(yù)處理方式對(duì)膠粘劑耐水性的影響。研究發(fā)現(xiàn)，玉米淀粉經(jīng)改性處理后的粘度、羧基含量及制備得到的膠粘劑的耐水性等均

2、優(yōu)于同等條件下處理的木薯淀粉；淀粉的改性條件為：溫度60℃，催化劑鹽酸摩爾濃度為0.5mol/L。選擇玉米醋酸酯淀粉的取代度為0.15，按 1:5(質(zhì)量比)比例與玉米酸解氧化淀粉混合后，反應(yīng)制備膠粘劑。 在接枝共聚階段，研究了交聯(lián)劑的加入對(duì)接枝參數(shù)、壓縮剪切干強(qiáng)度和耐水性的影響。研究發(fā)現(xiàn)膠粘劑的耐水性隨接枝支鏈粘均分子量的增加而增大。通過對(duì)交聯(lián)劑加入時(shí)的四個(gè)因素進(jìn)行單因素分析，初步確定最佳工藝條件，并以壓縮剪切干強(qiáng)度和耐水性為指

3、標(biāo)，對(duì)加入量和凈滴加時(shí)間兩個(gè)因素進(jìn)行響應(yīng)面分析，確立了交聯(lián)劑加入的最優(yōu)條件為：交聯(lián)劑加入的質(zhì)量占淀粉干基質(zhì)量的0.41％，加入時(shí)刻為接枝反應(yīng)開始后2h，滴加時(shí)的最佳質(zhì)量濃度為0.05g/mL，凈滴加時(shí)間為19min。此條件下制備的膠粘劑的壓縮剪切干強(qiáng)度為5.036MPa，耐水性為3.074 MPa。 研究了助劑的加入對(duì)膠粘劑耐水性的影響。研究發(fā)現(xiàn)，選擇聚合度稍大的聚乙烯醇作為改性劑，膠粘劑的壓縮剪切干強(qiáng)度、耐水性均較好。通過正交

4、試驗(yàn)確立的最優(yōu)配方為：聚乙烯醇加入的質(zhì)量占淀粉干基質(zhì)量的15％，聚乙烯醇加入時(shí)溶液的最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％；硼砂加入的質(zhì)量占淀粉干基質(zhì)量的0.5％，硼砂加入時(shí)溶液的最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5％，尿素加入的質(zhì)量占淀粉干基質(zhì)量的22％。此條件下制備得膠粘劑的壓縮剪切干強(qiáng)度為5.807 MPa，耐水性為3.392MPa。 對(duì)制備的淀粉基木材膠粘劑進(jìn)行了理化性質(zhì)和儲(chǔ)藏性能研究。主要得出以下結(jié)論：經(jīng)過改性處理后，制備的淀粉基木材膠粘劑的耐水性相對(duì)

5、于未改性前有較大提高，其壓縮剪切干強(qiáng)度和耐水性已超過市售一般聚醋酸乙烯酯乳液膠粘劑水平，能較好的滿足實(shí)際使用的需要；通過對(duì)改性處理的淀粉基木材膠粘劑的儲(chǔ)藏性能分析可以看出，耐水性淀粉基木材膠粘劑在儲(chǔ)存較長(zhǎng)時(shí)間后，壓縮剪切干強(qiáng)度和耐水性仍能滿足實(shí)際使用的需要；從流變性試驗(yàn)可以看出該膠粘劑在儲(chǔ)藏過程中仍是假塑性流體；從熱力學(xué)性能試驗(yàn)可以看出隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的增加，膠粘劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在初始階段有所上升，可能主要是由于部分淀粉回生所導(dǎo)致，在儲(chǔ)藏