酸解氧化淀粉胶粘剂的制备及性能研究

以蜡质玉米淀粉为主要原料、聚乙烯醇(PVA)为保护胶体,在反应过程中加入酸解催化剂[盐酸(HCl)]、氧化剂和引发剂[过硫酸铵(APS)],制得酸解氧化淀粉;然后将其与醋酸乙烯酯(VAc)、丙烯酸乙酯(EA)接枝共聚后,制得新型环保复合淀粉胶粘剂。研究结果表明:采用单因素试验法优选出接枝反应的最佳工艺条件是HCl浓度为2.0 mol/L、V(VAc)=40 mL、V(VAc)∶V(EA)=3∶1、接枝反应温度为70℃、w(淀粉乳液)=20%、w(APS)=1.2%和w(PVA)=40%(均相对于淀粉干基质量而言),此时酸解氧化淀粉胶粘剂在外观、流动性、木材污染性和粘接强度等方面均优于双醛淀粉胶粘剂和PVAc(聚醋酸乙烯酯)白乳胶。     

改性淀粉木材胶粘剂的制备及性能研究

以玉米淀粉为接枝骨架、聚乙烯醇(PVA)为保护胶体、过硫酸铵(APS)为引发剂、乙酸乙烯酯(VAc)和丙烯酸丁酯(BA)为接枝单体,采用接枝共聚法制备了改性淀粉木材胶粘剂。研究结果表明:当w(淀粉)=20%(相对于胶粘剂质量而言)、m(BA)∶m(VAc)=3∶1、m(引发剂)=0.32 g、V(氧化剂)=0.8 m L和m(PVA)=3.5 g时,改性淀粉木材胶粘剂的综合性能相对较好,其各项性能均达到HG/T 2727—2010标准中的指标要求。     

氧化淀粉基水性胶粘剂的研究

以过硫酸钾-亚硫酸氢钠(KPS-NaHSO3)为引发剂,在木薯氧化淀粉上接枝苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA),并引入功能单体丙烯酸(AA),采用无皂聚合法合成了氧化淀粉基水性胶粘剂。考察了引发剂用量、单体与氧化淀粉配比、单体配比、功能单体用量、聚乙烯醇(PVA)用量和反应温度对胶粘剂性能的影响,并对接枝共聚物进行了红外光谱(FT-IR)表征。实验结果表明,当w(引发剂)=1.8%、m(单体)∶m(氧化淀粉)=3.0∶1、m(St)∶m(BA)=1.75∶1、w(AA)=2.0%和w(PVA)=3%～4%时,所制备的胶粘剂的综合性能最佳,其剥离强度为23.15 N/mm、拉伸强度为0.92 MPa。     

淀粉与脲醛树脂复合胶粘剂的制备与性能研究

以聚乙烯醇(PVA)、硼砂、玉米淀粉、次氯酸钠、亚硫酸钠和纳米高岭土等为主要原料,制备淀粉胶粘剂;然后以常温固化的UF(脲醛树脂)作为淀粉胶粘剂的交联改性剂,制备UF/淀粉复合胶粘剂。研究结果表明:当w(PVA)=10%、m(硼砂)∶m(干淀粉)=12.5∶30、w(纳米高岭土)=2%和m(淀粉胶)∶m(UF胶)=5∶5时,相应复合胶粘剂的综合性能(包括流动性、耐水性和干湿胶接强度)相对最佳。     

VAc/VoeVa/DAAM三元共聚乳液的制备与性能研究

以VAE[醋酸乙烯酯(VAc)-乙烯共聚物]为种子乳液、聚乙烯醇(PVA)为保护胶体、叔碳酸乙烯酯(VoeVa10)为VAc的共聚单体、OP-10为乳化剂、己二酰肼(ADH)/双丙酮丙烯酰胺(DAAM)为交联体系和叔丁基过氧化氢/甲醛次硫酸钠为氧化还原型引发剂,采用种子乳液聚合法制备了VAc/VoeVa10/DAAM共聚乳液;然后在反应后期加入后交联剂(ADH),得到改性聚醋酸乙烯酯(PVAc)乳液。结果表明:当w(PVA1788+PVA1799)=3%、m(PVA1788)∶m(PVA1799)=1∶1、m(VoeVa10)∶m(VAc)=(10～15)∶100、w(氧化剂)=0.3%、w(VAE)=10%、w(OP-10)=2%、m(ADH)∶m(DAAM)=(0.5～1.5)∶1.0且w(DAAM)=2%时,相应乳液具有优异的耐水性和稳定性,并且其涂膜柔韧性和粘接性能俱佳。     

高强度淀粉基木材胶粘剂的制备及其性能研究

木薯淀粉经H2O2(过氧化氢)氧化、糊化后,以过硫酸铵(APS)为引发剂、丙烯酰胺(AM)为接枝共聚单体,制得木薯淀粉基胶粘剂主剂;然后以封闭的TDI(甲苯二异氰酸酯)为交联剂,制备了木材胶粘剂。研究结果表明:当m(AM)∶m(淀粉)=0.7∶1、m(APS)=0.10 g、接枝反应时间为3.5 h和接枝反应温度为55℃时,可制得干态胶接强度为10.20 MPa的主剂;将主剂与封闭的TDI进行交联反应,当w(TDI)=10%(相对于主剂质量而言)时,木材胶粘剂的湿态胶接强度由1.53 MPa升至6.16 MPa。     

聚乙烯醇缩乙醛树脂改性木薯淀粉基木材胶粘剂的研制

采用聚乙烯醇(PVA)与乙二醛缩合合成了PVA缩乙醛树脂,并以此作为木薯淀粉基木材胶粘剂的改性剂。研究结果表明:木薯淀粉接枝VAc(醋酸乙烯酯)前加入PVA缩乙醛树脂的改性效果较好;改性后木薯淀粉基木材胶粘剂的颗粒较小、涂层平整,并且当m(PVA缩乙醛树脂)∶m(淀粉干基)=1.0∶1时,干态、湿态胶接强度相对最大(分别为6.67、3.35 MPa)。     

酸解乙酰化淀粉胶粘剂的制备及性能研究

以玉米淀粉为原料,采用酸解乙酰化淀粉与醋酸乙烯酯(VAc)接枝共聚的方法,通过优化工艺参数,制备了酸解乙酰化淀粉胶粘剂。研究结果表明:当V(VAc)=30 m L、w(醋酸酐)=6%和w(引发剂)=2.5%(均相对于淀粉干基质量而言)时,胶粘剂的干态、湿态剪切强度相对最大(分别为3.70 MPa和2.10 MPa);酸解乙酰化淀粉胶粘剂的流动性和灰分含量均优于白乳胶,并且其对木材无污染性,而且其冻融稳定性和粘接强度稳定性俱佳。     

木薯淀粉基木材胶粘剂的制备与性能研究

首先用双氧水氧化木薯淀粉,然后用乙酸乙烯酯(VAc)对氧化淀粉进行接枝共聚改性,制备出木薯淀粉基木材胶粘剂。采用单因素试验法考察了木薯淀粉的氧化时间、双氧水掺量、过硫酸铵(APS)掺量以及VAc/木薯淀粉质量比对木薯淀粉基木材胶粘剂剪切强度和黏度的影响。研究结果表明:当氧化时间为1.0 h、V(双氧水)=3 m L、m(APS)=0.3 g和m(VAc)∶m(木薯淀粉)=1.00∶1时,相应的木薯淀粉基木材胶粘剂的粘接性能相对最好,其干态、湿态剪切强度分别为3.25、1.26 MPa。     

成排钢纤维用环保胶粘剂的研制与应用

以次氯酸钠(NaClO)为氧化剂,在碱性条件下将氧化淀粉与聚乙烯醇(PVA)进行接枝反应,制备出成排钢纤维用胶粘剂。探讨了胶粘剂配方中淀粉/PVA质量比、反应温度和反应时间等对PVA/淀粉胶粘剂的胶接强度和水溶性等影响。研究结果表明:当m(淀粉)∶m(PVA)=6∶1、反应时间为50 min和反应温度为60℃时,胶粘剂的应用性能相对最好。     

环保耐水型木材用胶粘剂的研究

以过硫酸铵为引发剂制备低相对分子质量的聚丙烯酰胺,以次氯酸钠(NaClO)为氧化剂对淀粉进行氧化处理,然后将两者进行缩合反应得到聚丙烯酰胺接枝淀粉胶粘剂的主剂;最后以2-甲基氮丙啶为交联剂制备了环保耐水型木材用胶粘剂。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)法和X射线衍射(XRD)法对中间体和胶粘剂进行了表征。实验结果表明,当w(交联剂)=3%(为淀粉胶主剂干胶的质量分数)、交联时间为3 h和w(丙烯酰胺)=7.5%(相对于淀粉的质量分数)时,制得胶粘剂的胶合强度达到5.30 MPa,耐水时间达33 h。     

Fabrication and properties of thermoplastic starch/montmorillonite composite using dialdehyde starch as a crosslinker

The poor mechanical properties and high water solubility of biodegradable thermoplastic starch (TPS) represent the main disadvantages of TPS in many applications. In this work, TPS film was prepared from a water solution of corn starch modified by 5 wt% dialdehyde starch (DAS) as crosslinking agent and 3 wt% montmorillonite (MMT) as reinforcing additive. Interactions occurring in the TPS films were investigated by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, Raman spectroscopy, XRD, DSC, dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) and TGA. The results obtained fom FTIR spectroscopy and DSC suggest the formation of hydrogen bond interactions between the hydroxyl group of starch, DAS, the MMT layers and glycerol. DMTA indicated that the relaxation of films with DAS and MMT appears in a higher and broader temperature range due to the starch backbone stiffness; the extreme increase in the storage modulus confirmed the suggested interactions. The determination of the weight loss of the films in water indicated a significant increase of the water resistance of TPS due to incorporation of DAS and MMT. Changes in mechanical properties of the films containing DAS and clay were determined, showing a substantial increase in tensile strength from 2.7 to 6.7 MPa, while Young's modulus increased by 15 times for TPS modified with 5% DAS and 3% MMT. Therefore, the outcomes of this study confirmed that DAS is a suitable biomacromolecule crosslinker for starch and can significantly enhance TPS and TPS/MMT properties. © 2019 Society of Chemical Industry     

Preparation of a new dialdehyde starch derivative and investigation of its thermoplastic properties

In order to obtain thermoplastic starch plastics with improved properties, a novel method of starch modification was developed in this study. Starch derivatives were prepared using the following procedures: pea starch was first oxidized to make dialdehyde starch (DAS) by sodium periodate under mild conditions, and this was then acetalized with glycol to give Gly-ADS. The modified starch was characterized by FT-IR, ¹H-NMR, TG, DSC, and XRD. The TG curves indicated that the thermal stability of Gly-ADS was better than that of DAS. The glass transition temperature of Gly-ADS with 95% carbonyl content (Gly-ADS95) was 97 °C by DSC. Although the intrinsic viscosity of DAS was less than that of pea starch, thermoplastic Gly-ADS (TPGly-ADS) exhibited good mechanical properties. The influence of moisture absorption on the mechanical properties of TPGly-ADS was also investigated. The results showed that TPGly-ADS possesses improved water resistance: the highest moisture absorption of TPGly-ADS95 was about 11%, and the tensile strength and the elongation at break were 18.1–14.6 MPa and 5.3–18%, respectively.     

改性脲醛树脂对提高淀粉胶粘剂耐水性能的研究

为进一步提高淀粉胶粘剂的耐水性能,在传统脲醛树脂(UF)和淀粉胶粘剂合成工艺的基础上,以环氧氯丙烷(ECH)作为UF的接枝共聚改性剂,制备环氧型UF;然后将环氧型UF与传统淀粉胶粘剂进行复配,制备改性淀粉胶粘剂。以耐水剪切强度作为考核指标,采用正交试验法优选出制备改性UF的较佳工艺条件。结果表明:当n(F)∶n(U)=2.0∶1、m(ECH)=8 g、缩聚温度为90℃和接枝共聚时间为75 min时,制成的改性UF可明显提高复配淀粉胶粘剂的耐水性能。     

绿色环保木材用胶黏剂的研究

以过硫酸铵为引发剂制备聚丙烯酰胺预聚体,以次氯酸钠为氧化剂对淀粉进行氧化处理,将两者经过缩合反应得到接枝淀粉胶黏剂的主剂,用氮丙啶进行交联,得到了木材用改性淀粉胶。当缩合温度为60℃、氧化剂量为35mL、丙烯酰胺为淀粉质量的7．5％、交联剂为3％和交联时间3h时制得的胶黏剂胶合强度达到5．30MPa,耐水时间达33h。对各阶段试样进行了红外光谱和x射线衍射分析。     

葛根淀粉基胶黏剂制备与性能研究

研究开发以淀粉为主要原料的环保型胶黏剂替代"三醛类"木材胶黏剂,对彻底解决人造板及其制品的甲醛释放问题具有重要意义。以野生葛根淀粉为原料,通过降黏处理,并与聚醋酸乙烯酯和异氰酸酯复配,制备出胶合强度达到国家Ⅱ类要求的淀粉基木材胶黏剂。研究了降黏剂用量、降黏时间、聚醋酸乙烯酯和异氰酸酯用量对淀粉基木材胶黏剂胶合强度的影响。优化工艺条件下制备胶黏剂胶接胶合板的胶合强度为1.89 MPa,能够满足国家Ⅱ类胶合板强度要求。     

改性淀粉基木材用环保胶粘剂的合成研究

对淀粉进行糊化、氧化处理后,与聚乙烯醇(PVA)接枝反应制得胶粘剂主剂,然后分别以三聚氰胺甲醛树脂(MF)、聚氨酯(PU)预聚体作为胶粘剂主剂的改性剂,制得了木材用胶粘剂。探讨了各种原料的用量、反应条件及改性剂种类等对胶粘剂性能的影响。结果表明:胶粘剂适宜的制备工艺条件为淀粉8.0g,PVA12.0g,蒸馏水100mL,氧化剂(次氯酸钠)0.16g,引发剂(过硫酸钾)0.14g,乳化剂OP-10和十二烷基苯磺酸钠(SDS)各1.0g,改性剂12.0g;淀粉糊化温度85℃,pH值9～10,淀粉预糊化时间20min;氧化时间30min,接枝反应温度95℃,pH值2～3,接枝反应时间20min;改性反应温度60℃,pH值6～7,改性反应时间1.5h。由该胶粘剂压制的层压板,其粘接强度(1.00～1.25MPa)和甲醛释放量(≤0.5mg/L)等指标符合GB/T5849-2006标准要求。     

新型淀粉粘合剂的研制及其应用

考查了淀粉酸性氧化阶段和糊化阶段的各个工艺参数对制品性能的影响,确定了最佳工艺条件。研制了新型多用途淀粉粘合剂,并对其性能进行了测试。结果表明,新型淀粉粘合剂综合性能优于一般淀粉粘合剂,它不仅适用于纸箱、纱管等纸品的粘合,还可用作对外观要求较高的内墙涂料用粘合剂。     

木材用玉米淀粉胶粘剂的改性研究

以玉米淀粉为原料、次氯酸钠为淀粉的氧化剂和过硫酸铵(APS)为聚乙烯醇(PVA)的氧化剂,在碱性条件下将氧化玉米淀粉与氧化PVA进行接枝改性,制备出-种木材用胶粘剂。考察了PVA浓度、纳米蒙脱土(MMT)含量和固含量等对淀粉胶粘剂干、湿态胶接强度的影响。结果表明:当固含量为28.57%、u(PVA)=5%和w(纳米MMT)=2%时,相应淀粉胶粘剂的综合性能相对最好。