交联-接枝双重改性淀粉基木材胶黏剂的合成研究

以氧化淀粉为起始原料,环氧氯丙烷和丙烯酸乙酯(EA)为改性剂,制得了交联-接枝双重改性淀粉基木材胶黏剂。实验结果表明,较好的交联改性条件为:环氧氯丙烷质量分数为4.0%(相对于淀粉质量),氧化淀粉采用3∶2分步加料方式。正交试验得到的接枝改性条件为:过硫酸铵质量分数为0.2%,丙烯酸乙酯(EA)为10.0%,反应时间3 h,反应温度70℃。经过双重改性后,淀粉基木材胶黏剂的胶合强度(7.5 MPa)、耐水时间(48 h)和存储期(200 d)等指标可以达到GB/T 9846-2004标准要求。     

三聚氰胺甲醛树脂(MF)改性淀粉胶粘剂的研究与应用

以淀粉为主要原料,制备三聚氰胺甲醛树脂(MF),改性淀粉胶粘剂。用红外光谱表征改性的每个阶段,验证其改性机理。X-ray衍射说明了MF对淀粉的结晶度影响不大,MF主要是交联改性的淀粉的无定型区;扫描电镜显示MF对淀粉颗粒形成塑化,改变了淀粉颗粒的表面形貌,通过交联形成网状结构。结果表明,MF改性提高了淀粉胶粘剂的耐水性与稳定性,常温下保存7 d后,其耐水时间、粘度分别为96 h和500 mPa.s。     

二步交联法改善淀粉胶黏剂的耐水性

以甲苯二异氰酸酯(TDI)和环氧氯丙烷为交联剂,对氧化淀粉进行两步交联改性,提高了淀粉胶黏剂的耐水性。实验结果表明,先用0.8%TDI对氧化淀粉交联改性,再在弱碱性条件下用1.0%的环氧氯丙烷对其进行二次交联,可以使淀粉胶黏剂耐水时间从0.4 h提高到20 h。在两步交联改性之间,用1.0%过硫酸铵(APS)对淀粉分子进行适度的氧化降解,可以降低体系粘度。     

氧化/交联双重改性淀粉胶粘剂的制备

以玉米淀粉为原料、过硫酸铵(APS)为氧化剂和三聚氰胺为交联剂,采用氧化/交联双重改性法制备淀粉胶粘剂。研究了反应时间、反应温度、氧化剂和交联剂用量等因素对改性淀粉胶粘剂耐水性和流动性能的影响。结果表明:当反应时间为2.5 h、反应温度为65℃、w(APS)=4.0%、w(甲醛)=1.00%和w(三聚氰胺)=2.5%时,改性淀粉胶粘剂的耐水性(耐水时间96 h)和流动性能(黏度750 mPa·s)均较好。     

化学交联法改善氧化淀粉胶粘剂性能的研究

以硼砂、甲苯二异氰酸酯(TDI)、环氧氯丙烷和三聚氰胺-甲醛树脂等分别作为氧化淀粉的交联改性剂,研究了交联改性剂类型对氧化淀粉胶粘剂耐水性、干燥速率等影响。结果表明:经交联改性后,氧化淀粉胶粘剂的耐水性及干燥速率均明显提高;当交联改性剂为三聚氰胺-甲醛树脂时,相应胶粘剂的吸水率(58.9%)相对最低、干燥时间(700 s)相对最短,说明其改性效果相对最好;当交联改性剂为硼砂时,相应胶粘剂的吸水率(144.9%)相对最高、干燥时间相对最长,说明其改性效果相对最差。用三聚氰胺-甲醛树脂交联改性淀粉胶粘剂制成的瓦楞纸板,在常温水中浸泡48 h后不开胶,完全满足包装纸箱用相关标准的耐水性指标要求。