论文部分内容阅读
淀粉是一种多羟基的天然高分子化合物,具有较多的羟基-OH,与水结合的氢键较强,因而耐水性差,不能满足瓦楞纸板生产的要求。本文探索了将玉米淀粉这种天然储能高分子变为实用的淀粉胶黏剂的可能性,从高分子的基本理论出发,通过化学改性的手段利用淀粉链上的-OH,对其进行氧化、醚化交联复合改性,合成复合变性淀粉。目的是减少胶液体系中羟基的数量,引入其它活性基团,提高了淀粉胶黏剂的耐水性能,满足瓦楞纸板新标准的应用要求。
实验中首先利用过氧化氢(H2O2)使淀粉链发生部分断键、降解,生成黏度低、成膜性能好的氧化淀粉。利用氧化淀粉中羧基含量等指标,通过正交实验法探讨了干法氧化工艺的最佳条件,结果表明,除了氧化剂是最重要的干法氧化影响因素外,体系的pH也是氧化淀粉羧基含量非常重要的影响因素,即在体系pH=9,催化剂FeSO4用量为0.2%时,温度为60℃,反应4h最佳。
然后以环氧氯丙烷作为交联剂,与氧化淀粉中的羟基进行交联反应,制备氧化.交联复合改性淀粉,使得体系中羟基含量进一步减少,降低了改性淀粉胶膜的吸水率,用淀粉质量4%的交联剂可以使吸水率降至80%,而未交联之前的氧化淀粉膜吸水率可达190%。可见,少量交联剂的加入可以显著提高淀粉的耐水性能。实验中,通过红外IR、SEM、XRD、热分析等考察淀粉改性后的变化情况,从微观角度对淀粉改性作进一步了解。
最后综合考察两种改性淀粉的优缺点,利用复合-共混的方式制备胶黏剂。将氧化淀粉作为主体淀粉,氧化-交联淀粉作为载体,实验表明,当主体/载体=0.5时,产品可耐水36h以上,体系的黏度约为850 mPa·s,可以满足生产实际应用要求。