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)劑及加入助劑對膠粘劑耐水性的影響。通過正交試驗確立了最佳反應(yīng)條件，制備得到性能優(yōu)良的耐水性淀粉基木材膠粘劑，并對該膠粘劑的理化性質(zhì)和儲藏性能進行了研究。 首先，研究了各種淀粉預(yù)處理方式對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)劑的加入對接枝參數(shù)、壓縮剪切干強度和耐水性的影響。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。通過對交聯(lián)劑加入時的四個因素進行單因素分析，初步確定最佳工藝條件，并以壓縮剪切干強度和耐水性為指

3、標，對加入量和凈滴加時間兩個因素進行響應(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％，加入時刻為接枝反應(yīng)開始后2h，滴加時的最佳質(zhì)量濃度為0.05g/mL，凈滴加時間為19min。此條件下制備的膠粘劑的壓縮剪切干強度為5.036MPa，耐水性為3.074 MPa。 研究了助劑的加入對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度、耐水性均較好。通過正交

4、試驗確立的最優(yōu)配方為：聚乙烯醇加入的質(zhì)量占淀粉干基質(zhì)量的15％，聚乙烯醇加入時溶液的最佳質(zhì)量分數(shù)為10％；硼砂加入的質(zhì)量占淀粉干基質(zhì)量的0.5％，硼砂加入時溶液的最佳質(zhì)量分數(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度為5.807 MPa，耐水性為3.392MPa。 對制備的淀粉基木材膠粘劑進行了理化性質(zhì)和儲藏性能研究。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

5、于未改性前有較大提高，其壓縮剪切干強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，能較好的滿足實際使用的需要；通過對改性處理的淀粉基木材膠粘劑的儲藏性能分析可以看出，耐水性淀粉基木材膠粘劑在儲存較長時間后，壓縮剪切干強度和耐水性仍能滿足實際使用的需要；從流變性試驗可以看出該膠粘劑在儲藏過程中仍是假塑性流體；從熱力學(xué)性能試驗可以看出隨著儲藏時間的增加，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，在儲藏