一種淀粉膠黏劑的添加劑及其制備方法和使用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種淀粉膠黏劑的添加劑，其由第一組份、第二組份和第三組份組成；第一組份由過氧化脲和過硼酸鹽組成，第二組份由聚丙烯酰胺和脲醛樹脂組成，第三組份由膨潤(rùn)土、納米二氧化硅、膨脹珍珠巖、木質(zhì)纖維素、蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和對(duì)羥基苯甲酸丙酯組成，其中，第一組份、第二組份與第三組份的重量比為10:5?10:2?2.5。本發(fā)明還提供了淀粉粘合劑的添加劑的制備方法和使用方法。本發(fā)明可以提高淀粉粘合劑的粘結(jié)力、自干速度，耐水性，在常溫下可穩(wěn)定存放一年以上，不沉降、不霉變。
【專利說明】
一種淀粉膠黏劑的添加劑及其制備方法和使用方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及淀粉膠黏劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種淀粉膠黏劑的添加劑及其制備方 法和使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 淀粉膠黏劑是近年來我國(guó)包裝行業(yè)普遍采用的一種膠黏劑，具有強(qiáng)度高、重量輕、 無腐蝕、無污染、防潮性好、粘接性強(qiáng)、涂膜堅(jiān)韌以及生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單、制作方便和涂布量小等 優(yōu)點(diǎn)，是取代沿用多年的泡花堿的優(yōu)良膠黏劑。它被廣泛應(yīng)用于各種紙制包裝箱、袋、管的 生產(chǎn)，也可用于商標(biāo)、壁紙的粘貼以及紡織品上漿、制鞋業(yè)及棉織物粘接等。但淀粉粘合劑 本身也存在一些不足，例如自干速度慢、初粘力低、耐水性差等。為此，許多業(yè)內(nèi)人士展開了 改進(jìn)研究。主要的改進(jìn)辦法:一是通過選用更加合適的氧化劑，以簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝和優(yōu)化產(chǎn)品 性能;二是加入聚乙烯醇等高分子材料對(duì)其改性，以提高其耐水性、干燥速度、初粘速度、儲(chǔ) 存時(shí)間等性能;三是通過加入一些增粘劑形成復(fù)合淀粉膠的方法來提高耐水性、粘接強(qiáng)度 和干燥速度；四是制成固體淀粉粘合劑，以克服液體淀粉粘合劑的粘度穩(wěn)定性差、不易久 存、運(yùn)輸不便等不足。
[0003] 目前，淀粉膠黏劑的制備一般是將淀粉溶于水后用高錳酸鉀氧化，然后加入燒堿 和硼砂等得到，但是高錳酸鉀在堿性條件下容易生成深色的二氧化錳，會(huì)影響膠黏劑的顏 色，而且會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的影響，燒堿和硼砂也會(huì)對(duì)人的身體健康造成損害。更重要的 是，用這種方法制作的淀粉膠黏劑容易出現(xiàn)沉淀，而且對(duì)紙板的粘結(jié)力不夠、自干速度慢 (自干速度慢會(huì)使紙胚易變軟、跑邊、塌楞）、易吸濕。因此，亟需設(shè)計(jì)一種淀粉膠黏劑添加劑 代替硼砂和燒堿，并提高膠黏劑的穩(wěn)定性、粘結(jié)力、自干速度和耐水性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的發(fā)明目的在于:針對(duì)上述存在的問題，提供一種淀粉膠黏劑的添加劑及 其制備方法和使用方法。其拋棄了影響粘合劑顏色的高錳酸鉀，而用過氧化脲和過硼酸鹽 對(duì)淀粉進(jìn)行氧化，并用聚丙烯酰胺和脲醛樹脂對(duì)淀粉進(jìn)行改性，有效提高膠黏劑的抗凝膠 性、吸濕性、柔韌性和粘稠性，改善了粘結(jié)劑粘結(jié)力差、易吸濕的缺點(diǎn)，加入的膨潤(rùn)土、納米 二氧化硅和膨脹珍珠巖提高了粘結(jié)劑的自干速度，加入的磷酸三丁酯和對(duì)羥基苯甲酸丙酯 將淀粉顆粒、固體顆粒分散，使粘結(jié)劑不易沉降，加入的木質(zhì)纖維素和蔗糖可改善膠黏劑初 粘力小的缺點(diǎn)。本發(fā)明的淀粉膠黏劑的添加劑可提高膠黏劑的穩(wěn)定性、粘結(jié)力、自干速度和 耐水性，在常溫下可穩(wěn)定存放一年以上，不沉降、不霉變。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下： 一種淀粉膠黏劑的添加劑，其由第一組份、第二組份和第三組份組成； 所述第一組份由過氧化脲和過硼酸鹽組成，其中，過氧化脲和過硼酸鹽的重量比為1: 0.5-1； 所述第二組份由聚丙烯酰胺和脲醛樹脂組成，其中，聚丙烯酰胺和脲醛樹脂的重量比 為2-3:I; 所述第三組份由膨潤(rùn)土、納米二氧化硅、膨脹珍珠巖、木質(zhì)纖維素、蔗糖、聚乙烯醇、磷 酸三丁酯和對(duì)羥基苯甲酸丙酯組成，其中，膨潤(rùn)土、納米二氧化硅、膨脹珍珠巖、木質(zhì)纖維 素、蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和對(duì)羥基苯甲酸丙酯的重量比為1:2:1:0.5-0.8:0.8-1: 0.7-1:0.1-0.3:0.01-0.1； 其中，所述第一組份、所述第二組份與所述第三組份的重量比為10:5-10:2-2.5。
[0006] 進(jìn)一步地，本發(fā)明的淀粉膠黏劑的添加劑，其由第一組份、第二組份和第三組份組 成； 所述第一組份由過氧化脲和過硼酸鹽組成，其中，過氧化脲和過硼酸鹽的重量比為1: 0.75； 所述第二組份由聚丙烯酰胺和脲醛樹脂組成，其中，聚丙烯酰胺和脲醛樹脂的重量比 為2.5:1; 所述第三組份由膨潤(rùn)土、納米二氧化硅、膨脹珍珠巖、木質(zhì)纖維素、蔗糖、聚乙烯醇、磷 酸三丁酯和對(duì)羥基苯甲酸丙酯組成，其中，膨潤(rùn)土、納米二氧化硅、膨脹珍珠巖、木質(zhì)纖維 素、蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和對(duì)羥基苯甲酸丙酯的重量比為1:2:1:0.6:0.9:0.8:0.2: 0.05； 其中，所述第一組份、所述第二組份與所述第三組份的重量比為10:8:2.25。
[0007] 進(jìn)一步地，所述過硼酸鹽為過硼酸鈉、過硼酸鉀或過硼酸鈣。
[0008] 進(jìn)一步地，所述膨潤(rùn)土由鈉基膨潤(rùn)土和f丐基膨潤(rùn)土組成，所述膨潤(rùn)土的粒徑< 100 Ml;所述膨脹珍珠巖粉末的粒徑< 100μπι。
[0009] 進(jìn)一步地，所述納米二氧化娃為二氧化娃納米線或空心介孔二氧化娃納米球。
[0010] 本發(fā)明還提供了上述所述的淀粉膠黏劑的添加劑的制備方法，具體步驟如下： 取上述重量比的過氧化脲和過硼酸鹽，分別進(jìn)行研磨和篩分，篩分至粒徑< 100Μ1，并 混合均勻，即得所述第一組份； 取上述重量比的聚丙烯酰胺和脲醛樹脂，分別進(jìn)行研磨和篩分，篩分至粒徑< IOOMi， 并混合均勻，即得所述第二組份； 取上述重量比的蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和對(duì)羥基苯甲酸丙酯放入反應(yīng)容器中，加 水至蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和對(duì)羥基苯甲酸丙酯全部溶解后，按上述比例加入膨潤(rùn)土 粉末、納米二氧化硅粉末、膨脹珍珠巖粉末和木質(zhì)纖維素進(jìn)行超聲分散，然后將100V直流電 源的正負(fù)極放入反應(yīng)容器中，正極和負(fù)極間距為25cm，通電15-25min后，交換正負(fù)極的位置 并繼續(xù)通電15-20min，然后停止通電，給反應(yīng)容器加熱升溫至50 °C，并保溫30-40min，然后 減壓蒸發(fā)至將水全部蒸出，烘干后即得所述第三組份。
[0011] 進(jìn)一步地，所述超聲分散的功率為50-100W，頻率為20-30kHz，超聲時(shí)間為10-20min〇
[0012] 本發(fā)明還提供了上述所述的淀粉膠黏劑的添加劑的使用方法:將30-100重量份的 淀粉加入到150-300重量份的水中，攪拌均勻后，加入15重量份的所述第一組份，攪拌反應(yīng) 0.5-lh;隨后按上述重量比加入所述第二組份，攪拌反應(yīng)1-2h;然后按上述重量比加入所述 第三組份，攪拌均勻后，用紫外線輻照或鈷-60輻射源輻照，即得所述淀粉膠黏劑。
[0013] 進(jìn)一步地，所述攪拌反應(yīng)中攪拌的速度為100-400轉(zhuǎn)/分;所述紫外線輻照的輻照 強(qiáng)度為70-90W/cm2,波長(zhǎng)為180-260nm，輻照時(shí)間為5-10h;所述鈷-60輻射源輻照的輻射劑 量為10-50kGy，輻照時(shí)間為15-30min。
[0014]更進(jìn)一步地，所述淀粉選擇以下種類中的任意一種或多種：玉米淀粉、大米淀粉、 小麥淀粉、大麥淀粉、高粱淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉以及紅薯淀粉。 綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是： (1)本發(fā)明的第一組分由過氧化脲和過硼酸鹽組成， 過氧化脲為白色結(jié)晶粉末，無毒無氣味，理論活性氧含量達(dá)16%，H2〇2含量35%。過氧化 脲在水中分解為尿素(CO(NH2)2)、H2〇2和原子氧(O)，H2〇2和原子氧(O)被逐漸釋放出來，氧化 反應(yīng)在常溫常壓下即可進(jìn)行，原子氧(0)的存在使過氧化脲比雙氧水具有更強(qiáng)的氧化性強(qiáng)， 使用過氧化脲為氧化劑，氧化條件溫和，氧化能力強(qiáng)。過氧化脲既是氧化劑，又是漂白劑，可 使粘合劑產(chǎn)品更白更細(xì)膩。另外，過氧化脲的分解副產(chǎn)物尿素可以作為粘合劑的填料。尿素 分子中的羰基可以與淀粉鏈中的羥基發(fā)生一定程度的縮合作用，從而增加粘合劑的稠度和 粘接力。同時(shí)，尿素具有一定的吸濕性，可兼有催干作用;過硼酸鹽則緩慢分解出過氧化氫， 過氧化氫將淀粉分子鏈上的羥基氧化，并使淀粉分子降解，這就減小了淀粉水溶液的粘度， 提高了淀粉水溶液的流動(dòng)性，過氧化脲和過硼酸鹽兩者共同氧化可提高淀粉膠黏劑的熱穩(wěn) 定性，增強(qiáng)了抗沉降能力。
[0015] (2)本發(fā)明的第二組份由聚丙烯酰胺和脲醛樹脂組成。淀粉分子的內(nèi)部由許多環(huán) 層和網(wǎng)狀構(gòu)成。一方面，環(huán)層內(nèi)是由長(zhǎng)短不同的直鏈分子或支鏈分子靠氫鍵互相平行排列 的微晶束，呈放射狀；另一方面，淀粉中的一部分分子鏈以無定形的方式把微晶束聯(lián)系起 來，使得同一個(gè)直鏈分子或支鏈分子的分支有可能參加到各個(gè)不同的微晶束里。其中起骨 架作用的是巨大的支鏈分子，直鏈分子則可能有一部分單獨(dú)包含在淀粉中，另一部分分布 在支鏈分子中，與支鏈的分子混合構(gòu)成微晶束。淀粉分子的環(huán)層、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)導(dǎo)致它在形成氧 化淀粉后很容易出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象。而一旦形成凝膠，則膠粘劑就會(huì)結(jié)皮、凝膠、沉淀，喪失粘性 而失效。選用聚丙烯酰胺作改性劑的優(yōu)點(diǎn)至少有如下三點(diǎn)：一是因酰胺基的特殊化學(xué)性質(zhì) 賦予它優(yōu)良的抗凝膠功能。聚丙烯酰胺分子中酰胺基能與淀粉分子表面殘余的羥基借助氫 鍵作用而產(chǎn)生"架橋"，達(dá)到阻止氧化淀粉結(jié)皮、凝膠和失粘的目的。二是無毒、無腐蝕性，環(huán) 境友好。聚丙烯酰胺是分子量在300~2500萬之間線狀高聚物，固體產(chǎn)品外觀為白色粉狀顆 粒，易溶于水，穩(wěn)定性好，使用方便;三是聚丙烯酰胺有吸濕性、粘合性、助留性、增稠性。本 發(fā)明采用聚丙烯酰胺做改性劑，有效提高氧化淀粉的抗凝膠性、吸濕性、柔韌性和粘稠性等 性能。然而聚丙烯酰胺用量過多會(huì)導(dǎo)致淀粉膠黏劑自干性差、粘合后耐水性低，故而在此基 礎(chǔ)上增加部分脲醛樹脂，剩余的聚丙烯酰胺可以作為引發(fā)劑，促發(fā)脲醛樹脂上的活性羥甲 基能與淀粉分子中的殘留羥基結(jié)合，這樣，在聚丙烯酰胺和脲醛樹脂的作用下，淀粉分子形 成了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這就極大提高了膠黏劑的粘結(jié)能力，而且羥基的減少降低了淀粉分子的親 水性，這就使得到的膠黏劑有較強(qiáng)的耐水性，而且不易吸濕軟化。聚丙烯酰胺和脲醛樹脂的 重量比以2.5:1為宜，使淀粉形成適度的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而不過度。
[0016] (3)本發(fā)明的第三組份由膨潤(rùn)土、納米二氧化硅、膨脹珍珠巖、木質(zhì)纖維素、蔗糖、 聚乙烯醇、磷酸三丁酯和對(duì)羥基苯甲酸丙酯組成，將膨潤(rùn)土、納米二氧化硅、膨脹珍珠巖加 入到淀粉膠黏劑中能有效提高淀粉膠黏劑的自干速度，特別是納米二氧化硅和膨脹珍珠巖 具有良好地不吸濕性，利于水份蒸發(fā);本發(fā)明中用鈉基膨潤(rùn)土和鈣基膨潤(rùn)土同時(shí)使用作為 填充劑，發(fā)現(xiàn)其能有效地縮短干燥時(shí)間，提高紙板挺度，鈉型膨潤(rùn)土和鈣型膨潤(rùn)土以1:1配 比時(shí)效果最好，另外，鈉型膨潤(rùn)土和鈣型膨潤(rùn)土同時(shí)使用能有效避免分層、沉降的現(xiàn)象;木 質(zhì)纖維素具有優(yōu)良的粘結(jié)、增稠、懸浮及保護(hù)膠體的作用，同時(shí)木質(zhì)纖維素還具有殺菌和抗 酶解的作用，可以防止淀粉膠黏劑變質(zhì)、沉降，有效延長(zhǎng)了淀粉粘合劑的儲(chǔ)存時(shí)間；蔗糖的 加入可有效提高淀粉膠黏劑的初黏性，磷酸三丁酯可消弭或削減淀粉膠黏劑中的空地，具 有消泡的作用；對(duì)羥基苯甲酸丙酯具有防腐的作用，其與木質(zhì)纖維素一起作用防止淀粉膠 黏劑在儲(chǔ)存過程中發(fā)霉、變質(zhì)。蔗糖與聚乙烯醇為良好的表面活性劑，可吸附分散在膨潤(rùn) 土、納米二氧化硅和膨脹珍珠巖表面，提高它們的溶解性，使淀粉膠黏劑完全不會(huì)沉降，可 以長(zhǎng)時(shí)間保存。
[0017] (4)在制備第三組份的過程中，在加入膨潤(rùn)土粉末、納米二氧化硅粉末、膨脹珍珠 巖粉末和木質(zhì)纖維素后，先進(jìn)行超聲分散，將固體粉末和木質(zhì)纖維素完全分散，形成均勻的 膠狀，再兩次交換正負(fù)電極，利用電流使蔗糖與聚乙烯醇均勻分散在固體顆粒周圍，在超聲 分散和交換正負(fù)電極的過程中，各組分形態(tài)沒有發(fā)生變化;利用超聲分散和交換正負(fù)電極 電流分散結(jié)合的方法，使各形態(tài)可以混合分散均勻，一旦第三組份加入到淀粉溶液中，即可 迅速與固體顆粒結(jié)合，并產(chǎn)生作用。
[0018] (5)在使用淀粉膠黏劑的添加劑制備淀粉膠黏劑時(shí)，在加入第三組份后用紫外線 輻照或鈷-60輻照，這是為了促進(jìn)固體粉末運(yùn)動(dòng)，并充分與蔗糖和聚乙烯醇結(jié)合，提高分散 效果;而且經(jīng)紫外線輻照或鈷-60輻照，能夠打斷、改性淀粉分子鏈，降低粘合劑的粘性，使 淀粉粘合劑更適于運(yùn)用。
[0019] (6)本發(fā)明的淀粉膠黏劑添加劑無毒、無氣味，不會(huì)造成環(huán)境污染，不會(huì)影響人體 健康。本發(fā)明加入到淀粉水溶液后制得的淀粉膠黏劑具有較強(qiáng)的粘結(jié)力，自干速度快，吸濕 性弱、耐水性強(qiáng)，并使淀粉粘合劑形成穩(wěn)定的懸浮液，不會(huì)沉降，延長(zhǎng)了儲(chǔ)存時(shí)間;普通的淀 粉膠黏劑在常溫下一般只可穩(wěn)定存放三個(gè)月左右，而經(jīng)本發(fā)明的添加劑制備的淀粉膠黏劑 穩(wěn)定存放一年以上，仍保持良好的粘性、流動(dòng)性和穩(wěn)定性，不沉降、不霉變。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥 的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0021] 本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要）中公開的任一特征，除非特別敘述，均可 被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列 等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。
[0022] 實(shí)施例1 一種淀粉膠黏劑的添加劑，其由第一組份、第二組份和第三組份組成； 按照重量份數(shù)計(jì)，所述第一組份由10份過氧化脲和5份過硼酸鈉組成，所述第二組份由 10份聚丙烯酰胺和5份脲醛樹脂組成，所述第三組份由2份粒徑為80μπι的膨潤(rùn)土、4份二氧化 硅納米線、2份粒徑為80μπι的膨脹珍珠巖、1份木質(zhì)纖維素、1.6份蔗糖、1.4份聚乙烯醇、0.2 份磷酸三丁酯和〇. 02份對(duì)羥基苯甲酸丙酯組成，其中，膨潤(rùn)土由1.5份鈉基膨潤(rùn)土和0.5份 鈣基膨潤(rùn)土組成。
[0023]上述一種淀粉膠黏劑的添加劑的制備方法，具體步驟如下： 取上述重量份數(shù)的過氧化脲和過硼酸鹽，分別進(jìn)行研磨和篩分，篩分至粒徑< lOOwn， 并混合均勻，即得所述第一組份； 取上述重量份數(shù)的聚丙烯酰胺和脲醛樹脂，分別進(jìn)行研磨和篩分，篩分至粒徑< IOOy m，并混合均勻，即得所述第二組份； 取上述重量份數(shù)的蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和對(duì)羥基苯甲酸丙酯放入反應(yīng)容器中， 加水至蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和對(duì)羥基苯甲酸丙酯全部溶解后，按上述比例加入膨潤(rùn) 土粉末、納米二氧化硅粉末、膨脹珍珠巖粉末和木質(zhì)纖維素進(jìn)行超聲分散，超聲分散的功率 為50W，頻率為30kHz，超聲時(shí)間為20min;然后將100V直流電源的正負(fù)極放入反應(yīng)容器中，正 極和負(fù)極間距為25cm，通電15min后，交換正負(fù)極的位置并繼續(xù)通電20min，然后停止通電， 給反應(yīng)容器加熱升溫至50°C，并保溫30min，然后減壓蒸發(fā)至將水全部蒸出，烘干后即得所 述第三組份。
[0024] 上述一種淀粉膠黏劑的添加劑的使用方法，具體步驟如下： 將30份的玉米淀粉加入到150份的水中，攪拌均勻后，加入15份所述第一組份，攪拌反 應(yīng)0.5h;隨后7.5份加入所述第二組份，攪拌反應(yīng)1-2h;然后加入3份所述第三組份，攪拌均 勻后，用紫外線輻照即得所述淀粉膠黏劑;其中攪拌反應(yīng)中攪拌的速度為100轉(zhuǎn)/分;紫外線 福照的福照強(qiáng)度為70W/cm 2，波長(zhǎng)為180nm，福照時(shí)間為5h 〇
[0025] 實(shí)施例2 一種淀粉膠黏劑的添加劑，其由第一組份、第二組份和第三組份組成； 按照重量份數(shù)計(jì)，所述第一組份由10份過氧化脲和10份過硼酸鈉組成，所述第二組份 由15份聚丙烯酰胺和5份脲醛樹脂組成，所述第三組份由2份粒徑為50μπι的膨潤(rùn)土、4份空心 介孔二氧化硅納米球、2份粒徑為50μπι的膨脹珍珠巖、1.6份木質(zhì)纖維素、2份蔗糖、2份聚乙 烯醇、0.6份磷酸三丁酯和0.2份對(duì)羥基苯甲酸丙酯組成，其中，膨潤(rùn)土由0.5份鈉基膨潤(rùn)土 和1.5份鈣基膨潤(rùn)土組成。
[0026] 上述一種淀粉膠黏劑的添加劑的制備方法，具體步驟如下： 取上述重量份數(shù)的過氧化脲和過硼酸鹽，分別進(jìn)行研磨和篩分，篩分至粒徑< 100Μ1， 并混合均勻，即得所述第一組份； 取上述重量份數(shù)的聚丙烯酰胺和脲醛樹脂，分別進(jìn)行研磨和篩分，篩分至粒徑< IOOy m，并混合均勻，即得所述第二組份； 取上述重量份數(shù)的蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和對(duì)羥基苯甲酸丙酯放入反應(yīng)容器中， 加水至蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和對(duì)羥基苯甲酸丙酯全部溶解后，按上述比例加入膨潤(rùn) 土粉末、納米二氧化硅粉末、膨脹珍珠巖粉末和木質(zhì)纖維素進(jìn)行超聲分散，超聲分散的功率 為50W，頻率為30kHz，超聲時(shí)間為20min;然后將100V直流電源的正負(fù)極放入反應(yīng)容器中，正 極和負(fù)極間距為25cm，通電15min后，交換正負(fù)極的位置并繼續(xù)通電20min，然后停止通電， 給反應(yīng)容器加熱升溫至50°C，并保溫30min，然后減壓蒸發(fā)至將水全部蒸出，烘干后即得所 述第三組份。
[0027] 上述一種淀粉膠黏劑的添加劑的使用方法，具體步驟如下： 將30份的大米淀粉和紅薯淀粉加入到150份的水中，攪拌均勻后，加入15份所述第一組 份，攪拌反應(yīng)〇. 5h;隨后15份加入所述第二組份，攪拌反應(yīng)1-2h;然后加入3.75份所述第三 組份，攪拌均勻后，用鈷-60輻射源輻照即得所述淀粉膠黏劑;其中攪拌反應(yīng)中攪拌的速度 為100轉(zhuǎn)/分;鈷-60輻射源輻照的輻射劑量為IOkGy，輻照時(shí)間為30min。
[0028] 實(shí)施例3 一種淀粉膠黏劑的添加劑，其由第一組份、第二組份和第三組份組成； 按照重量份數(shù)計(jì)，所述第一組份由10份過氧化脲和7.5份過硼酸鈉組成，所述第二組份 由12.5份聚丙烯酰胺和5份脲醛樹脂組成，所述第三組份由2份粒徑為50μπι的膨潤(rùn)土、4份空 心介孔二氧化硅納米球、2份粒徑為50μπι的膨脹珍珠巖、1.2份木質(zhì)纖維素、1.8份蔗糖、1.6 份聚乙烯醇、0.4份磷酸三丁酯和0.1份對(duì)羥基苯甲酸丙酯組成，其中，膨潤(rùn)土由1份鈉基膨 潤(rùn)土和1份鈣基膨潤(rùn)土組成。
[0029] 上述一種淀粉膠黏劑的添加劑的制備方法，具體步驟如下： 取上述重量份數(shù)的過氧化脲和過硼酸鹽，分別進(jìn)行研磨和篩分，篩分至粒徑< 100Μ1， 并混合均勻，即得所述第一組份； 取上述重量份數(shù)的聚丙烯酰胺和脲醛樹脂，分別進(jìn)行研磨和篩分，篩分至粒徑< IOOy m，并混合均勻，即得所述第二組份； 取上述重量份數(shù)的蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和對(duì)羥基苯甲酸丙酯放入反應(yīng)容器中， 加水至蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和對(duì)羥基苯甲酸丙酯全部溶解后，按上述比例加入膨潤(rùn) 土粉末、納米二氧化硅粉末、膨脹珍珠巖粉末和木質(zhì)纖維素進(jìn)行超聲分散，超聲分散的功率 為100W，頻率為20kHz，超聲時(shí)間為IOmin;然后將100V直流電源的正負(fù)極放入反應(yīng)容器中， 正極和負(fù)極間距為25cm，通電25min后，交換正負(fù)極的位置并繼續(xù)通電15min，然后停止通 電，給反應(yīng)容器加熱升溫至50°C，并保溫40min，然后減壓蒸發(fā)至將水全部蒸出，烘干后即得 所述第三組份。
[0030] 上述一種淀粉膠黏劑的添加劑的使用方法，具體步驟如下： 將30份的高粱淀粉和木薯淀粉加入到150份的水中，攪拌均勻后，加入15份所述第一組 份，攪拌反應(yīng)〇. 5h;隨后15份加入所述第二組份，攪拌反應(yīng)1-2h;然后加入3.75份所述第三 組份，攪拌均勻后，用紫外線輻照即得所述淀粉膠黏劑;其中攪拌反應(yīng)中攪拌的速度為100 轉(zhuǎn)/分;紫外線福照的福照強(qiáng)度為7〇W/cm 2，波長(zhǎng)為180nm，福照時(shí)間為5h。
[0031] 實(shí)施例4 一種淀粉膠黏劑的添加劑，其由第一組份、第二組份和第三組份組成； 按照重量份數(shù)計(jì)，所述第一組份由10份過氧化脲和7.5份過硼酸鈉組成，所述第二組份 由12.5份聚丙烯酰胺和5份脲醛樹脂組成，所述第三組份由2份粒徑為50μπι的膨潤(rùn)土、4份空 心介孔二氧化硅納米球、2份粒徑為50μπι的膨脹珍珠巖、1.2份木質(zhì)纖維素、1.8份蔗糖、1.6 份聚乙烯醇、0.4份磷酸三丁酯和0.1份對(duì)羥基苯甲酸丙酯組成，其中，膨潤(rùn)土由1份鈉基膨 潤(rùn)土和1份鈣基膨潤(rùn)土組成。
[0032] 上述一種淀粉膠黏劑的添加劑的制備方法，具體步驟如下： 取上述重量份數(shù)的過氧化脲和過硼酸鹽，分別進(jìn)行研磨和篩分，篩分至粒徑< 100Μ1， 并混合均勻，即得所述第一組份； 取上述重量份數(shù)的聚丙烯酰胺和脲醛樹脂，分別進(jìn)行研磨和篩分，篩分至粒徑< IOOy m，并混合均勻，即得所述第二組份； 取上述重量份數(shù)的蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和對(duì)羥基苯甲酸丙酯放入反應(yīng)容器中， 加水至蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和對(duì)羥基苯甲酸丙酯全部溶解后，按上述比例加入膨潤(rùn) 土粉末、納米二氧化硅粉末、膨脹珍珠巖粉末和木質(zhì)纖維素進(jìn)行超聲分散，超聲分散的功率 為80W，頻率為25kHz，超聲時(shí)間為15min;然后將IOOV直流電源的正負(fù)極放入反應(yīng)容器中，正 極和負(fù)極間距為25cm，通電20min后，交換正負(fù)極的位置并繼續(xù)通電15min，然后停止通電， 給反應(yīng)容器加熱升溫至50°C，并保溫35min，然后減壓蒸發(fā)至將水全部蒸出，烘干后即得所 述第三組份。
[0033] 上述一種淀粉膠黏劑的添加劑的使用方法，具體步驟如下： 將100份的小麥淀粉和玉米淀粉加入到300份的水中，攪拌均勻后，加入15份所述第一 組份，攪拌反應(yīng)0.5h;隨后12.5份加入所述第二組份，攪拌反應(yīng)2h;然后加入3.75份所述第 三組份，攪拌均勻后，用鈷-60輻射源輻照即得所述淀粉膠黏劑;其中攪拌反應(yīng)中攪拌的速 度為300轉(zhuǎn)/分;鈷-60輻射源輻照的輻射劑量為50kGy，輻照時(shí)間為15min。
[0034] 對(duì)比例1 與實(shí)施例4相比，第二組分未添加聚丙烯酰胺，其余各原料重量比與實(shí)施例4完全相同， 工藝參數(shù)也相同。
[0035] 對(duì)比例2 與實(shí)施例4相比，第二組分未添加脲醛樹脂，其余各原料重量比與實(shí)施例4完全相同，工 藝參數(shù)也相同。
[0036] 對(duì)比例3 與實(shí)施例4相比，第三組分的膨潤(rùn)土只為鈉基膨潤(rùn)土，其余各原料重量比與實(shí)施例4完 全相同，工藝參數(shù)也相同。
[0037] 對(duì)比例4 與實(shí)施例4相比，第三組分的膨潤(rùn)土只為鈣基膨潤(rùn)土，其余各原料重量比與實(shí)施例4完 全相同，工藝參數(shù)也相同。
[0038] 對(duì)比例5 與實(shí)施例4相比，使各原料的重量比與實(shí)例4中的完全相同，但是對(duì)于第三組份的制備 方法為:加入膨潤(rùn)土粉末、納米二氧化硅粉末、膨脹珍珠巖粉末和木質(zhì)纖維素后，不再經(jīng)過 超聲分散的工藝，而是直接將100V直流電源的正負(fù)極放入反應(yīng)容器中，正極和負(fù)極間距為 25cm，通電20min后，交換正負(fù)極的位置并繼續(xù)通電15min，然后停止通電，給反應(yīng)容器加熱 升溫至50°C，并保溫35min，然后減壓蒸發(fā)至將水全部蒸出，烘干即得所述第三組份。
[0039] 對(duì)實(shí)施例1-4以及對(duì)比例1-5制備的各淀粉膠黏劑進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表1所示。 其中，粘度的測(cè)定方法為參考中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1723涂料粘度測(cè)定法，在25°C下用 XND-I型涂-4粘度計(jì)進(jìn)行測(cè)定;剝離強(qiáng)度參考中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7122-1996進(jìn)行測(cè) 定;粘度代表膠黏劑的流動(dòng)性及穩(wěn)定性，自干時(shí)間代表淀粉膠黏劑的自干速度，剝離強(qiáng)度代 表淀粉膠黏劑的粘結(jié)力，儲(chǔ)存期表示淀粉膠黏劑不出現(xiàn)沉降、不霉變的期限。
[0040] 表 1
從上表1看出，實(shí)例4中制備出的淀粉膠黏劑各相關(guān)性能均為最佳，可確定其原料配比 和工藝參數(shù)為最優(yōu)選方案;對(duì)比例1由于未添加聚丙烯酰胺，其粘度明顯增高，且儲(chǔ)存期下 降，即抗沉降能力顯著低于實(shí)施例4;對(duì)比例2中由于未添加聚丙烯酰胺，其粘度下降，自干 時(shí)間也增加，同時(shí)膠黏劑內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，儲(chǔ)存期下降，即抗沉降能力顯著低于實(shí)施 例4;對(duì)比例3及對(duì)比例4由于只單獨(dú)添加了鈉型膨潤(rùn)土或鈣型膨潤(rùn)土，其自干時(shí)間相對(duì)延 長(zhǎng)，也較易發(fā)生沉降，儲(chǔ)存期變短;對(duì)比例5對(duì)于第三組份的制備時(shí)，未經(jīng)超聲分散，淀粉膠 黏劑的存儲(chǔ)時(shí)間明顯下降，說明超聲分散有助于將固體粉末和木質(zhì)纖維素完全分散，使淀 粉膠黏劑延緩沉降，延長(zhǎng)存儲(chǔ)時(shí)間。
[0041] 對(duì)實(shí)施例4制備的淀粉膠黏劑在存儲(chǔ)不同時(shí)間后取樣測(cè)定其相關(guān)性能，測(cè)試結(jié)果 如表2所示。
[0042] 豐9
從上表2看出，隨著存儲(chǔ)時(shí)間的增加，實(shí)施例4制備的淀粉膠黏劑的相關(guān)性能均有所下 降，存儲(chǔ)第14個(gè)月時(shí)，粘度及剝離強(qiáng)度下降最多，同時(shí)膠黏劑開始出現(xiàn)少量沉降；說明實(shí)施 例4制備的淀粉膠黏劑至少能穩(wěn)定存儲(chǔ)14個(gè)月。
[0043]本發(fā)明并不局限于前述的【具體實(shí)施方式】。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的 新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種淀粉膠黏劑的添加劑，其特征在于，其由第一組份、第二組份和第三組份組成； 所述第一組份由過氧化脲和過硼酸鹽組成，其中，過氧化脲和過硼酸鹽的重量比為1: 0.5-1； 所述第二組份由聚丙烯酰胺和脲醛樹脂組成，其中，聚丙烯酰胺和脲醛樹脂的重量比 為2-3:1; 所述第三組份由膨潤(rùn)土、納米二氧化硅、膨脹珍珠巖、木質(zhì)纖維素、蔗糖、聚乙烯醇、磷 酸三丁酯和對(duì)羥基苯甲酸丙酯組成，其中，膨潤(rùn)土、納米二氧化硅、膨脹珍珠巖、木質(zhì)纖維 素、蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和對(duì)羥基苯甲酸丙酯的重量比為1:2:1:0.5-0.8:0.8-1: 0.7-1:0.1-0.3:0.01-0.1； 其中，所述第一組份、所述第二組份與所述第三組份的重量比為10:5-10:2-2.5。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的淀粉膠黏劑的添加劑，其特征在于，其由第一組份、第二組份 和第三組份組成； 所述第一組份由過氧化脲和過硼酸鹽組成，其中，過氧化脲和過硼酸鹽的重量比為1: 0.75； 所述第二組份由聚丙烯酰胺和脲醛樹脂組成，其中，聚丙烯酰胺和脲醛樹脂的重量比 為2.5:1; 所述第三組份由膨潤(rùn)土、納米二氧化硅、膨脹珍珠巖、木質(zhì)纖維素、蔗糖、聚乙烯醇、磷 酸三丁酯和對(duì)羥基苯甲酸丙酯組成，其中，膨潤(rùn)土、納米二氧化硅、膨脹珍珠巖、木質(zhì)纖維 素、蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和對(duì)羥基苯甲酸丙酯的重量比為1:2:1:0.6:0.9:0.8:0.2: 0.05； 其中，所述第一組份、所述第二組份與所述第三組份的重量比為10:8:2.25。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的淀粉膠黏劑的添加劑，其特征在于，所述過硼酸鹽為過硼酸 鈉、過硼酸鉀或過硼酸鈣。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的淀粉膠黏劑的添加劑，其特征在于，所述膨潤(rùn)土由鈉基膨潤(rùn)土 和鈣基膨潤(rùn)土組成，所述膨潤(rùn)土的粒徑< 100μπι;所述膨脹珍珠巖粉末的粒徑< 100μπι。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的淀粉膠黏劑的添加劑，其特征在于，所述納米二氧化硅為二氧 化硅納米線或空心介孔二氧化硅納米球。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一權(quán)利要求所述的淀粉膠黏劑的添加劑的制備方法，其特征在 于，具體步驟如下： 取上述重量比的過氧化脲和過硼酸鹽，進(jìn)行研磨和篩分，篩分至粒徑< 100μπι，并混合 均勻，即得所述第一組份； 取上述重量比的聚丙烯酰胺和脲醛樹脂，進(jìn)行研磨和篩分，篩分至粒徑<1〇〇μπι，并混 合均勻，即得所述第二組份； 取上述重量比的蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和對(duì)羥基苯甲酸丙酯放入反應(yīng)容器中，加 水至蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和對(duì)羥基苯甲酸丙酯全部溶解后，按上述比例加入膨潤(rùn)土 粉末、納米二氧化硅粉末膨脹珍珠巖粉末和木質(zhì)纖維素進(jìn)行超聲分散，然后將100V直流電 源的正負(fù)極放入反應(yīng)容器中，正極和負(fù)極間距為25cm，通電15-25min后，交換正負(fù)極的位置 并繼續(xù)通電15-20min，然后停止通電，給反應(yīng)容器加熱升溫至50 °C，并保溫30-40min，然后 減壓蒸發(fā)至將水全部蒸出，烘干后即得所述第三組份。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的淀粉膠黏劑的添加劑的制備方法，其特征在于，所述超聲分散 的功率50-100W，頻率為20-30kHz，超聲時(shí)間為10-20min。8. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一權(quán)利要求所述的淀粉膠黏劑的添加劑的使用方法，其特征在 于，將30-100重量份的淀粉加入到150-300重量份的水中，攪拌均勻后，加入15重量份的所 述第一組份，攪拌反應(yīng)0.5-lh;隨后按上述重量比加入所述第二組份，攪拌反應(yīng)1-2h;然后 按上述重量比加入所述第三組份，攪拌均勻后，用紫外線輻照或鈷-60輻射源輻照，即得所 述淀粉膠黏劑。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的淀粉膠黏劑的添加劑的使用方法，其特征在于，所述攪拌反應(yīng) 中攪拌的速度為100-400轉(zhuǎn)/分；所述紫外線輻照的輻照強(qiáng)度為70-90W/cm 2,波長(zhǎng)為180-260nm，輻照時(shí)間為5-1 Oh;所述鈷-60輻射源輻照的輻射劑量為10-50kGy，輻照時(shí)間為15-30min〇10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的淀粉膠黏劑的添加劑的使用方法，其特征在于，所述淀粉選 擇以下種類中的任意一種或多種:玉米淀粉、大米淀粉、小麥淀粉、大麥淀粉、高粱淀粉、馬 鈴薯淀粉、木薯淀粉以及紅薯淀粉。
【文檔編號(hào)】C09J11/08GK105860877SQ201610308860
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月11日
【發(fā)明人】梁煥友
【申請(qǐng)人】廣西銀洲科技有限公司