本发明属于胶黏剂
技术领域：
，尤其涉及一种环保型复合植物胶及其制备方法。
背景技术：
：胶水是人们日常生活中长用到的一种粘粘剂。目前常用的胶水为脲醛树脂胶，这种胶水的主要原料是甲醛和尿素，所制得的胶水中常常残留有甲醛。甲醛是一种无色的强烈刺激性气体，已被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质。甲醛释放特别缓慢，微量游离的甲醛会造成眼睛流泪、皮肤过敏、咳嗽急慢性支气管炎等呼吸系统疾病，亦可造成恶心、呕吐、肠胃功能絮乱，严重时还会引起持久性头痛、肺炎、肺水肿、丧失食欲、甚至导致死亡。为了生产低甲醛含量的胶水，人们研发出了植物胶。植物胶是我国新研制开发的一类天然植物胶，其不添加甲醛、苯的有害物质，是一种新型的环保型胶水。目前的植物胶，胶粘强度较低，耐水性也相对较差。因此，人们希望研发一种胶粘强度较高、耐水性较好的复合植物胶。技术实现要素：本发明的发明目的在于提供一种环保型复合植物胶，本发明的复合植物胶胶粘强度较高、耐水性较好；并提供其制备方法。为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：一种环保型复合植物胶，所述复合植物胶按照重量分数计包括：预糊化木薯淀粉20-30份、瓜尔胶15-25份、阿拉伯树胶3-8份、海菜粉2-5份、木质素5-10份、丙烯酸乳液6-12份、酚醛型环氧树脂5-10份、水溶性脲醛树脂10-16份、固化剂8-16份和助剂5-8份。在本发明中，进一步的，所述固化剂按照重量分数计包括：聚酰亚胺20-30份、三氟化硼单乙胺络合物10-25份、乙二胺5-10份。在本发明中，进一步的，所述助剂按照重量分数计包括：二甲基硅油乳液12-20份、石灰浆5-10份、水玻璃3-8份、乳化剂3-6份、除甲醛剂5-10份。在本发明中，进一步的，所述乳化剂为聚丙烯酰胺乳化剂。在本发明中，进一步的，所述除甲醛剂为纳米TiO2与膨润土按照质量比为1:3混合而成的复合催化剂。在本发明中，进一步的，所述复合植物胶的制备方法包括如下步骤：(1)制备预糊化木薯淀粉：将木薯淀粉加入到搅拌机中，边搅拌边加入木薯淀粉总量15倍的去离子水，同时加入木薯淀粉总量0.2-0.5％倍的硅藻土，在室温下，搅拌混合均匀后，缓慢升温至50-65℃，继续搅拌30-45min；将搅拌好的木薯淀粉液转入螺旋挤压膨化机中，螺旋挤压，由孔径为3-8mm的孔径中高压挤出，得到预糊化木薯淀粉，备用；(2)混料：将各组分逐一放入反应器中，以转速为500-1000转/分钟进行搅拌混合10-20分钟，升温至80-90℃，制成浆状液，待降温至35℃以下，分料包装，即得。由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：(1)本发明的复合植物胶包括预糊化木薯淀粉、瓜尔胶、阿拉伯树胶、海菜粉、木质素、丙烯酸乳液、酚醛型环氧树脂、水溶性脲醛树脂、固化剂和助剂；其中预糊化木薯淀粉的原料易得，与水溶性脲醛树脂混合，相互融合；瓜尔胶和阿拉伯树胶遇水后形成胶状物质，是安全无害的增稠剂，与预糊化木薯淀粉配合使用时，粘粘性大大增加；海菜粉能够溶入水，是一种纯天然的植物胶质，且其具有良好的保水性，能够提高本发明的复合胶的稳定性；木质素与酚醛型环氧树脂、水溶性脲醛树脂同用时，具有软化剂的作用，同时减少橡胶的使用量；丙烯酸乳液提高复合胶粘粘性，同时增加复合胶的光泽与通透性；多种成分的共同作用，本发明的复合植物胶胶粘强度较高，稳定性较好。(2)本发明的复合植物胶中固化剂包括聚酰亚胺、三氟化硼单乙胺络合物和乙二胺，其中聚酰亚胺分解温度在500℃，能够提高复合胶的热稳定性；三氟化硼单乙胺络合物分解出乙胺和三氟化硼，乙胺与环氧树脂起固化反应，三氟化硼具有促进环氧树脂固化的作用；乙二胺能增加之类溶解，充分溶解有助于各成分间混合均匀，增加其稳定性；固化剂的各成相互作用，促进复合胶的固化，提高其稳定性。(3)本发明的复合植物胶中助剂包括二甲基硅油乳液、石灰浆、水玻璃、乳化剂、除甲醛剂；二甲基硅油乳液主要起到防水和润滑作用；石灰浆主要较强的碱性，具有一定消毒杀菌的作用；水玻璃与二甲基硅油乳液配合使用，共同增加复合胶的防水性能；乳化剂促进复合胶各成分的乳化，提高分散均匀性；除甲醛剂以膨润土为载体，纳米TiO2催化下促进甲醛与空气中的氧气和发生氧化分解等化学反应，从而降低甲醛的残留；助剂中各成分间的配合使用，提高复合胶的防水性能，降低甲醛残留量。(4)本发明的复合植物胶制备方法简单，将木薯淀粉在预糊化过程中添加硅藻土，提高木薯淀粉分散均匀性，再由螺旋挤压膨化机制得粒径小且粘度高的预糊化木薯淀粉，再配合其他各组分，使得复合植物胶胶粘强度较高、耐水性较好，制备方法简单，适合大规模生产，具有广阔的市场前景。具体实施方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合实施例，进一步阐述本发明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明所用的原料均可从市面上购买。实施例1一种环保型复合植物胶：(1)组分：预糊化木薯淀粉20份、瓜尔胶15份、阿拉伯树胶3份、海菜粉2份、木质素5份、丙烯酸乳液6份、酚醛型环氧树脂5份、水溶性脲醛树脂10份、固化剂8份和助剂5份；其中固化剂包括：聚酰亚胺20份、三氟化硼单乙胺络合物10份、乙二胺5份；其中助剂包括：二甲基硅油乳液12份、石灰浆5份、水玻璃3份、聚丙烯酰胺乳化剂3份、除甲醛剂5份(其中除甲醛剂由纳米TiO2与膨润土按照质量比为1:3混合而成)。(2)制备方法：1)制备预糊化木薯淀粉：将20份木薯淀粉加入到搅拌机中，边搅拌边加入300份去离子水，同时加入0.04份硅藻土，在室温下，搅拌混合均匀后，缓慢升温至50℃，继续搅拌45min；将搅拌好的木薯淀粉液转入螺旋挤压膨化机中，螺旋挤压，由孔径为3-4mm的孔径中高压挤出，得到预糊化木薯淀粉，备用；2)混料：将各组分逐一放入反应器中，以转速为500转/分钟进行搅拌混合20分钟，升温至80℃，制成浆状液，待降温至35℃以下，分料包装，即得。实施例2一种环保型复合植物胶：(1)组分：预糊化木薯淀粉22份、瓜尔胶18份、阿拉伯树胶4份、海菜粉3份、木质素6份、丙烯酸乳液8份、酚醛型环氧树脂6份、水溶性脲醛树脂12份、固化剂10份和助剂6份；其中固化剂包括：聚酰亚胺23份、三氟化硼单乙胺络合物15份、乙二胺6份；其中助剂包括：二甲基硅油乳液16份、石灰浆6份、水玻璃4份、聚丙烯酰胺乳化剂4份、除甲醛剂6份(其中除甲醛剂由纳米TiO2与膨润土按照质量比为1:3混合而成)。(2)制备方法：1)制备预糊化木薯淀粉：将20份木薯淀粉加入到搅拌机中，边搅拌边加入300份去离子水，同时加入0.06份硅藻土，在室温下，搅拌混合均匀后，缓慢升温至55℃，继续搅拌40min；将搅拌好的木薯淀粉液转入螺旋挤压膨化机中，螺旋挤压，由孔径为4-5mm的孔径中高压挤出，得到预糊化木薯淀粉，备用；2)混料：将各组分逐一放入反应器中，以转速为600转/分钟进行搅拌混合15分钟，升温至85℃，制成浆状液，待降温至35℃以下，分料包装，即得。实施例3一种环保型复合植物胶：(1)组分：预糊化木薯淀粉26份、瓜尔胶22份、阿拉伯树胶6份、海菜粉4份、木质素8份、丙烯酸乳液10份、酚醛型环氧树脂7份、水溶性脲醛树脂14份、固化剂14份和助剂7份；其中固化剂包括：聚酰亚胺26份、三氟化硼单乙胺络合物20份、乙二胺8份；其中助剂包括：二甲基硅油乳液18份、石灰浆8份、水玻璃7份、聚丙烯酰胺乳化剂5份、除甲醛剂7份(其中除甲醛剂由纳米TiO2与膨润土按照质量比为1:3混合而成)。(2)制备方法：1)制备预糊化木薯淀粉：将20份木薯淀粉加入到搅拌机中，边搅拌边加入300份去离子水，同时加入0.08份硅藻土，在室温下，搅拌混合均匀后，缓慢升温至60℃，继续搅拌35min；将搅拌好的木薯淀粉液转入螺旋挤压膨化机中，螺旋挤压，由孔径为6-7mm的孔径中高压挤出，得到预糊化木薯淀粉，备用；2)混料：将各组分逐一放入反应器中，以转速为800转/分钟进行搅拌混合14分钟，升温至88℃，制成浆状液，待降温至35℃以下，分料包装，即得。实施例4一种环保型复合植物胶：(1)组分：预糊化木薯淀粉30份、瓜尔胶25份、阿拉伯树胶8份、海菜粉5份、木质素10份、丙烯酸乳液12份、酚醛型环氧树脂10份、水溶性脲醛树脂16份、固化剂16份和助剂8份；其中固化剂包括：聚酰亚胺30份、三氟化硼单乙胺络合物25份、乙二胺10份；其中助剂包括：二甲基硅油乳液20份、石灰浆10份、水玻璃8份、聚丙烯酰胺乳化剂6份、除甲醛剂10份(其中除甲醛剂由纳米TiO2与膨润土按照质量比为1:3混合而成)。(2)制备方法：1)制备预糊化木薯淀粉：将20份木薯淀粉加入到搅拌机中，边搅拌边加入300份去离子水，同时加入0.1份硅藻土，在室温下，搅拌混合均匀后，缓慢升温至65℃，继续搅拌30min；将搅拌好的木薯淀粉液转入螺旋挤压膨化机中，螺旋挤压，由孔径为7-8mm的孔径中高压挤出，得到预糊化木薯淀粉，备用；2)混料：将各组分逐一放入反应器中，以转速为1000转/分钟进行搅拌混合10分钟，升温至90℃，制成浆状液，待降温至35℃以下，分料包装，即得。对比例1制备的一种环保型复合植物胶与实施例3的原料及制备方法基本相同，区别在于其使用的木薯淀粉未经过预糊化过程。对比例2：中国专利，其公告号为CN101058701B的一种水溶性胶粘剂。将实施例1-4与对比例1-2制得的植物胶作如下性能测试，各项性能指标如表1所示：表1指标实施例1实施例2实施例3实施例4对比例1对比例2外观白色乳液白色乳液白色乳液白色乳液白色乳液白色乳液干强度/MPa6.8a7.0a7.2a6.9a5.1b6.3b湿强度/MPa2.2a2.3a2.3a2.1a1.8b2.2b防水性优优优优良好良好储存期限/月＞12＞12＞12＞12911游离甲醛(g/kg)小于0.1小于0.1小于0.1小于0.1小于0.1小于0.1注：表中数据上标不同小写字母ab代表有显著性差异(P﹤0.05)。由表1可以看出：本发明实施例1-4制备的植物胶各项性能都符合使用标准，且在干强度和防水性能较好，与对比例2相比，实施例1-4制备的植物胶干强度高出7.9％、11.1％、14.3％和9.5％；实施例3与对比例1相比，实施例3制备的植物胶的干强度增加了29.2％，防水性能与储存期限也较高；因此，本发明的复合植物胶胶粘强度较高、稳定性与耐水性较好。本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。当前第1页1 2 3