专利名称：建筑用玉米淀粉胶粘剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及胶粘剂，尤其涉及玉米淀粉胶粘剂及其制备方法。该胶粘剂可用于建筑内墙涂料、壁纸胶等。
背景技术：
随着人类对环保的重视，发展无污染、无毒害的建筑用胶粘剂成为发展趋势。玉米淀粉是一种来源广且价格低廉的纯天然原料，将玉米淀粉制成的胶粘剂具有无腐蚀性、粘结强度高、无污染、成本低等优点。淀粉胶粘剂广泛用于纺织、造纸、包装纸箱、瓦楞纸板、木材等方面，而在建筑用淀粉胶粘剂研究却很少。有研究者将氧化淀粉和甲醛进行交联后直接碱糊化得到的粘合剂配制成内墙涂料，但此方法得到的淀粉胶粘剂颜色较深，且仍有少量的甲醛存在；也有一些研究者将淀粉与聚乙烯醇等进行复配得到内墙涂料，这种方法较前面制备的淀粉胶的粘结能力强，但是耐水性和稳定性较差。因此，研究成本低、粘结性强、耐水性和稳定性好的环保型建筑用淀粉胶粘剂具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺简单、成本低、粘结性强、耐水性和稳定性好的环保型建筑用玉米淀粉胶粘剂及其制备方法。本发明提供的一种建筑用玉米淀粉胶粘剂，按如下质量份数计的组分制备而成玉米淀粉10-30，自来水50-150，氧化剂0. 1-0. 8，酯化剂0. 5-2,碱0. 4-0. 8，酸调节剂0. 4-0. 5，防腐剂 0. 1-02，磷酸三丁酯 0. 005-0. 001，催化剂 0. 01-0. 02。所述的氧化剂是次氯酸钠或过氧化氢，优选过氧化氢。所述的酯化剂是醋酸酐、马来酸酐或邻苯二甲酸酐。所述的碱是氢氧化钠或碳酸钠。所述的酸调节剂是亚硫酸氢钠、苯甲酸或盐酸。所述的防腐剂是苯甲酸钠、苯甲酸或山梨酸，优选苯甲酸钠。所述的催化剂是硫酸亚铁、硫酸铜或氯化铁。本发明提供的一种建筑用玉米淀粉胶粘剂的制备方法，包括如下步骤a)按上述比例将玉米淀粉配制成30-50%的乳液，搅拌下加入氧化剂和催化剂在30-60°C下进行氧化；b)将酯化剂加入上述溶液中进行酯化，并用碱调pH值为7-10 ；c)将防腐剂和剩余的水加入步骤b)得到的溶液中，并用酸调节剂调节pH值为5-6 ；在60-10(TC下进行糊化得到玉米淀粉胶粘剂。本发明建筑用玉米淀粉胶粘剂在制备过程中，氧化和糊化的温度都较低，且生产时间较短，大大降低了能源消耗，产品粘度得到了大幅度的提高；使用的氧化剂分解后为水，相对于其他的氧化剂，更洁净更环保。该产品用于腻子粉等建筑用材料中，可提高其粘结能力，降低制造成本，同时符合环保要求。
图1是实施例1制备的胶粘剂的红外光谱图。图2为实施例1制备的胶粘剂和原淀粉的热失重分析曲线。
具体实施方案实施例1以市场购买的玉米淀粉为原料，自来水为水源。将30g玉米淀粉和70g水放入三颈圆底烧瓶中，搅拌均勻后升温至60°C，加入0. 8ml 30%过氧化氢和4ml 0. 硫酸铜，氧化1. 5小时。将上述氧化的溶液降温后加入10%氢氧化钠溶液调节pH值为9。然后加如2g醋酸酐，同时用10%氢氧化钠溶液保持PH值为9。约20分钟加完，然后反应40分钟。将上述溶液加入苯甲酸钠并用10%亚硫酸氢钠溶液调pH值为5，加入水使其总量达到200g，然后在70°C下糊化即得到淀粉胶粘剂。实施例2以市场购买的玉米淀粉为原料，自来水为水源。将30g玉米淀粉和70g水放入三颈圆底烧瓶中，搅拌均勻后升温至60°C，加入0. 8ml 30%过氧化氢和細1 0. 硫酸铜，氧化4小时。将上述氧化的溶液降温后加入10%氢氧化钠溶液调节pH值为9。然后加入2g醋酸酐，同时用10%氢氧化钠溶液保持pH值为9。约20分钟加完，然后反应40分钟。将上述溶液加入苯甲酸钠并用10%亚硫酸氢钠溶液调pH值为5，加入水使其总量达到200g，然后在70°C下糊化即得到淀粉胶粘剂。实施例3以市场购买的玉米淀粉为原料，自来水为水源。将30g玉米淀粉和70g水放入三颈圆底烧瓶中，搅拌均勻后升温至60°C，加入0. 8ml 30%过氧化氢和4ml 0. 硫酸铜，氧化1. 5小时。将上述氧化的溶液降温后加入10%氢氧化钠溶液调节pH值为9。然后加入1. 5g醋酸酐，同时用10%氢氧化钠溶液保持PH值为9。约20分钟加完，然后反应40分钟。将上述溶液加入苯甲酸钠并用10%亚硫酸氢钠溶液调pH值为5，加入水使其总量达到200g，然后在70°C下糊化即得到淀粉胶粘剂。实施例4以市场购买的玉米淀粉为原料，自来水为水源。将30g玉米淀粉和70g水放入三颈圆底烧瓶中，搅拌均勻后升温至60°C，加入0. 8ml 30%过氧化氢和4ml 0. 硫酸铜，氧化1. 5小时。将上述氧化的溶液降温，加入10%氢氧化钠溶液8g冷糊化6小时。然后加入2g醋酸酐，同时用10%氢氧化钠溶液保持PH值为9。约20分钟加完，然后反应40分钟。将上述溶液加入苯甲酸钠并用10%亚硫酸氢钠溶液调pH值为5，加入水使其总量达到200g，然后在70°C下糊化即得到淀粉胶粘剂。
实施例51、本发明淀粉胶粘剂与普通淀粉胶技术指标对比
权利要求
1.一种建筑用玉米淀粉胶粘剂，其特征在于，按如下质量份数计的组分制备而成玉米淀粉10-30，自来水50-150，氧化剂0. 1-0. 8，酯化剂0. 5-2,碱0. 4-0. 8，酸调节剂0. 4-0. 5，防腐剂 0. 1-0. 2，磷酸三丁酯 0. 005-0. 001，催化剂 0. 01-0. 02 ；所述的氧化剂是过氧化氢；酯化剂是醋酸酐、马来酸酐或邻苯二甲酸酐；催化剂是硫酸亚铁、硫酸铜或氯化铁。
2.如权利要求1所述的一种建筑用玉米淀粉胶粘剂，其特征在于，所述的碱是氢氧化钠或碳酸钠。
3.如权利要求1所述的一种建筑用玉米淀粉胶粘剂，其特征在于，所述的酸调节剂是亚硫酸氢钠、苯甲酸或盐酸。
4.如权利要求1所述的一种建筑用玉米淀粉胶粘剂，其特征在于，所述的防腐剂是苯甲酸钠。
5.一种建筑用玉米淀粉胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤a)按权利要求1所述的组分和配比将玉米淀粉配制成30-50%的乳液，搅拌下加入氧化剂和催化剂在30-6(TC下进行氧化；b)将酯化剂加入上述溶液中进行酯化，并用碱调pH值为7-10；c)将防腐剂和剩余的水加入步骤b)得到的溶液中，并用酸调节剂调节pH值为5-6；在60-100°C下进行糊化得到玉米淀粉胶粘剂。
全文摘要
本发明提供了一种建筑用玉米淀粉胶粘剂及其制备方法，胶粘剂按如下质量份数计的组分制备而成玉米淀粉10-30，自来水50-150，氧化剂0.1-0.8，酯化剂0.5-2，碱0.4-0.8，酸调节剂0.4-0.5，防腐剂0.1-0.2，磷酸三丁酯0.005-0.001，催化剂0.01-0.02。其中氧化剂是过氧化氢；酯化剂是醋酸酐、马来酸酐或邻苯二甲酸酐；催化剂是硫酸亚铁、硫酸铜或氯化铁。本发明将淀粉经氧化酯化后直接糊化制备而成的淀粉胶粘剂，不仅粘结效果好，而且具有工艺简单、成本低廉、对环境无污染等优点。
文档编号C08B31/18GK102391797SQ201110192298
公开日2012年3月28日 申请日期2011年7月9日 优先权日2011年7月9日
发明者方莉, 王小丽, 闫光红, 魏保利, 黄小平 申请人:山西大学