專利名稱：耐熱交聯(lián)陽離子淀粉膠黏劑的制備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種耐熱交聯(lián)陽離子淀粉膠黏劑的制備方法，屬于精細化工的生產(chǎn)的技術領域。
背景技術：
陽離子淀粉具有可降解性、好的水分散性、低凝沉性、抑菌性等特點，特別是其帶有正電荷，對帶有負電荷的纖維、懸浮液中的固體顆粒等具有良好的親和力，在許多領域得到應用，如在造紙工業(yè)用作濕部添加劑、表面施膠劑、涂布粘合劑等，紡織工業(yè)用作纖維上漿劑，石油工業(yè)用作油田降濾失劑、破乳劑、黏土和頁巖的水合抑制劑等，污水處理及采煤工業(yè)用作絮凝劑，浮選礦石方面用作選礦沉降劑等。此外醚化型和酯化型陽離子淀粉在日用化學品和醫(yī)藥方面亦用作添加劑。交聯(lián)淀粉是淀粉的醇羥基與具有二個或多個官能團的交聯(lián)劑發(fā)生交聯(lián)反應的產(chǎn)物，呈多維空間網(wǎng)絡結構，即通過二醚鍵或二酯鍵，將兩個或兩個以上的淀粉分子之間“架橋”在一起。通過交聯(lián)反應弓I入淀粉中的交聯(lián)劑量通常是很少的，一般每100 3000個葡萄糖單位含一個交聯(lián)鍵。常用的交聯(lián)劑有環(huán)氧氯丙烷、甲醛、三氯氧磷、三偏(或三聚)磷酸鈉等。交聯(lián)淀粉的交聯(lián)化學鍵強度遠高于氫鍵，顆粒結構的強度提高，使交聯(lián)淀粉不易糊化，具有較高的抗剪切力，耐熱性和對酸堿的穩(wěn)定性，其穩(wěn)定性亦隨著交聯(lián)化學鍵及交聯(lián)程度的不同而有差異。此外，交聯(lián)淀粉還具有較高的冷凍穩(wěn)定性和凍融穩(wěn)定性。交聯(lián)淀粉可用作上漿劑、膠粘劑、食品添加劑、潤滑劑等。目前使用的交聯(lián)劑使陽離子淀粉交聯(lián)化，所得到膠黏劑的耐熱性能有所提高，但還是不能滿足一些溫度較高的領域，如煉鐵球團的生產(chǎn)等的要求。因此，本發(fā)明將采用一種新的芳香基類化合物對苯二甲酰氯作為交聯(lián)劑，以期得到一種新的耐高溫膠黏劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在于提供一種耐熱交聯(lián)陽離子淀粉膠黏劑的制備新工藝，該工藝生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品收率高、過程無污染。本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)耐熱交聯(lián)陽離子淀粉膠黏劑的制備工藝過程。其特征在于，反應在干法、常壓下進行，將淀粉在攪拌下加入到一定量的堿性溶液中，然后置于一定溫度的恒溫水浴鍋中，滴加一定量的對苯二甲酰氯，在一定溫度下攪拌至反應規(guī)定時間。反應完畢后，用硫酸溶液將PH調(diào)至6.0 7.0，靜置一段時間，經(jīng)過濾、洗滌、抽濾、 烘干后即得交聯(lián)淀粉。然后將一定量交聯(lián)淀粉放入三口燒瓶中，加入蒸餾水，攪拌，然后置于恒溫水浴鍋中，添加一定量的質(zhì)量分數(shù)為40%的KOH溶液，同時，加入一定量的2，3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨(陽離子醚化劑GTA)，反應一段時間后，將反應液冷卻至室溫，用含有少量乙酸的體積分數(shù)為70%的乙醇中和至pH為6. 5，經(jīng)過濾、用體積分數(shù)為70%的乙醇洗滌、水洗、抽濾、烘干后即得交聯(lián)陽離子淀粉。本發(fā)明的優(yōu)點在于，反應效率高，生產(chǎn)工藝簡單，對人體、動物和環(huán)境不會產(chǎn)生有害影響，不會破壞生態(tài)和環(huán)境。
具體實施例方式實施例一稱取IOOg玉米淀粉，在攪拌下加入到120mL 20 %的氫氧化鈉溶液中，然后置于 50°C的恒溫水浴鍋中，5min內(nèi)滴加40mL稀乙醇溶液(內(nèi)含有1. 5g對苯二甲酰)，在50°C下攪拌至反應3小時。反應完畢后，用濃度為3mol/L的硫酸溶液將pH調(diào)至6. 0 7. 0，靜置一段時間，經(jīng)過濾、洗滌、抽濾、烘干后即得交聯(lián)淀粉。在裝有攪拌器的筒狀玻璃瓶中，加入IOg交聯(lián)淀粉和IOmL 5%氫氧化鈉溶液，室溫下攪拌20min，再加入2g 2，3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨(陽離子醚化劑GTA)，室溫下繼續(xù)攪拌IOmin后，在50°C下反應3小時，得到半固體粗產(chǎn)品。粗產(chǎn)品用含有適量乙酸的70% 乙醇水溶液浸泡，經(jīng)過濾、用體積分數(shù)為70%的乙醇洗滌、水洗、抽濾、烘干后即得交聯(lián)陽離子淀粉。實施例二稱取IOOg玉米淀粉，在攪拌下加入到IOOmL 25 %的氫氧化鈉溶液中，然后置于 40°C的恒溫水浴鍋中，5min內(nèi)滴加40mL稀乙醇溶液(內(nèi)含有2g對苯二甲酰)，在40°C下攪拌至反應3小時。反應完畢后，用濃度為3mol/L的硫酸溶液將pH調(diào)至6. 0 7. 0，靜置一段時間，經(jīng)過濾、洗滌、抽濾、烘干后即得交聯(lián)淀粉。稱取IOg交聯(lián)淀粉放入三口燒瓶中，加入6mL蒸餾水，攪拌，然后置于恒溫水浴鍋中，添加4mL的質(zhì)量分數(shù)為20%的氫氧化鈉溶液，同時，加入1. 5g 2，3_環(huán)氧丙基三甲基氯化銨(陽離子醚化劑GTA)，反應一段時間后，將反應液冷卻至室溫，用含有少量乙酸的體積分數(shù)為70%的乙醇中和至pH為6. 5，經(jīng)過濾、用體積分數(shù)為70%的乙醇洗滌、水洗、抽濾、烘干后即得交聯(lián)陽離子淀粉。實施例三稱取IOOg玉米淀粉，在攪拌下加入到IOOmL 20 %的氫氧化鈉溶液中，然后置于 50°C的恒溫水浴鍋中，5min內(nèi)滴加30mL稀乙醇溶液(內(nèi)含有Ig對苯二甲酰)，在50°C下攪拌至反應2小時。反應完畢后，用濃度為3mol/L的硫酸溶液將pH調(diào)至6. 0 7. 0，靜置一段時間，經(jīng)過濾、洗滌、抽濾、烘干后即得交聯(lián)淀粉。在裝有攪拌器的筒狀玻璃瓶中，加入IOg交聯(lián)淀粉和IOmL 10%氫氧化鈉溶液，室溫下攪拌20min，再加入Ig 2，3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨(陽離子醚化劑GTA)，室溫下繼續(xù)攪拌IOmin后，在50°C下反應3小時，得到半固體粗產(chǎn)品。粗產(chǎn)品用含有適量乙酸的70% 乙醇水溶液浸泡，經(jīng)過濾、用體積分數(shù)為70%的乙醇洗滌、水洗、抽濾、烘干后即得交聯(lián)陽離子淀粉。
權利要求
1. 一種以對苯二甲酰氯作為交聯(lián)劑制備耐熱交聯(lián)陽離子淀粉膠黏劑的方法，其特征在于包括以下步驟a，在液相、常壓下，將淀粉在堿性條件下，在攪拌下將對苯二甲酰氯加入一定量的淀粉和水的混合物中，然后將反應器置于20 100°C溫度的恒溫水浴鍋中，攪拌混合均勻后，向其中滴加堿性溶液，再在20 100°C下反應1 6小時，反應完后，用硫酸溶液將pH調(diào)至 6. 0 7. 0，靜置一段時間，經(jīng)過濾、洗滌、抽濾、烘干后即得交聯(lián)淀粉；b，取一定量交聯(lián)淀粉和水置入帶攪拌器的筒狀玻璃瓶中，在20 100°C水浴下攪拌 20min，再加入適量的2，3_環(huán)氧丙基三甲基氯化銨(陽離子醚化劑GTA)，室溫下繼續(xù)攪拌 5 30min后，再在20 100°C下反應1 6小時，得到半固體粗產(chǎn)品。c，用含有少量乙酸的體積分數(shù)為70%的乙醇中和反應物至pH值為6. 5，經(jīng)過濾、用體積分數(shù)為70%的乙醇洗滌、水洗、抽濾、烘干后即得交聯(lián)陽離子淀粉膠黏劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種耐熱交聯(lián)陽離子淀粉膠黏劑的制備新方法，先將淀粉與對苯二甲酰氯反應后再與陽離子醚化劑反應，得到具有耐更高溫度的交聯(lián)陽離子淀粉膠黏劑，其合成過程簡單，成本低，無污染。同時，通過改變對苯二甲酰氯和陽離子醚化劑的用量，可以得到具有不同耐熱性能和不同粘度的陽離子淀粉膠黏劑，可推動我國陽離子淀粉膠黏劑的開發(fā)，實現(xiàn)再生資源的反復利用，具有良好的社會經(jīng)濟效益。
文檔編號C09J103/04GK102399516SQ201110449569
公開日2012年4月4日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權日2011年12月29日
發(fā)明者姜紅宇, 李朝輝, 湛含輝, 湛雪輝 申請人:湖南科技學院