一種增塑糊化淀粉基膠黏劑的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種增塑糊化淀粉基膠黏劑的制備方法，通過淀粉的擠出增塑、糊化、淀粉基膠黏劑的制備等步驟制得增塑糊化淀粉基膠黏劑，本發明專利技術將淀粉先與極性增塑劑混合，在螺桿擠出機中高溫、高壓擠出增塑，破壞淀粉分子之間的氫鍵，將擠出的增塑淀粉直接導入熱水中，快速攪拌均勻后，繼續攪拌至糊化，得增塑糊化淀粉，然后以該增塑糊化淀粉為主料，配置淀粉基膠黏劑。本發明專利技術提供了淀粉增塑糊化的一條新途徑，所得的增塑糊化淀粉粘度易于控制，儲存穩定。按本發明專利技術提供的方法配置的淀粉基膠黏劑，解決了淀粉膠黏劑脆性大的問題，綜合性能優良。

【技術實現步驟摘要】
一種增塑糊化淀粉基膠黏劑的制備方法
本專利技術屬于膠粘劑
，具體涉及一種增塑糊化淀粉基膠黏劑的制備方法。
技術介紹
淀粉是一種有葡萄糖單元組成的天然高分子聚合物，為白色粉末，化學式為[C6H10O5]n,由直鏈淀粉及支鏈淀粉兩大組分構成，具有獨特的理化性能。淀粉膠粘劑有著原料來源廣泛、工藝簡單、操作方便、成本低、可降解、可再生、環保等優點，但也存在著耐水性能差、貯存穩定性差、流動性差、粘合強度不高等缺點，限制了其在木材粘結領域的應用（王俊麗,扶雄,黃強,等.淀粉基木板膠粘劑的研究進展[J].中國膠粘劑,2006,15(1):45-48.）。淀粉是可再生資源，且其價格低廉、能生物降解，還具有符合環境可持續發展需求等優點而被廣泛利用（郭慶興，交聯羥丙基羧甲基淀粉的制備、性質與應用研究[D].江南大學,2013.）。原淀粉具有不易溶于水、糊化溫度較高，糊化溶液不穩定、保質期短、容易老化等問題，還具有抗剪切性能差、不易成膜和耐水性能差等缺點，使其在多個領域的應用受到了限制（劉東亞,金征宇.變性淀粉在我國應用、研究現狀及發展趨勢分析[J].糧食與油脂,2005,(10):7-10.）。淀粉糊化，一般指淀粉顆粒受熱膨脹，直至其顆粒瓦解，溶于水形成均一溶液的這一特性（RATNAYAKEWS,JACKSONDS.Starchgelatinization[J].AdvancesinFoodandNutritionResearch,2008,55:221-268.）。生淀粉在熱能的作用下，淀粉分子內部結合力減弱，淀粉分子游離到水中，并與水分子相結合成溶液狀態。影響淀粉糊化度的指標有很多，其中，溫度是一個至關重要的影響因素。不同種類的淀粉糊化溫度不同，溶液粘度的變化值也不同。在同一糊化溫度下，不同種類淀粉溶液的粘度值也不同。傅曉麗等指出，淀粉糊化受多種因素影響，包括淀粉品種、淀粉生長環境、結構等（傅曉麗,王順喜,龍蕾.不同因素對淀粉糊化特性的影響[J].飼料工業,2012(3):54-57.）。增塑劑是指加入到聚合物體系中能改善聚合物體系的塑性，能提高其在成型加工時的流動性及其柔韌性的小分子化合物。增塑劑一般不與聚合物發生化學反應，但要與聚合物具有良好的相容性，相容性越好，其增塑效果也就越好。增塑劑的主要作用是減弱聚合物分子間的作用力，提高聚合物分子鏈的韌性，降低聚合物的結晶度，從而增加了聚合物的可塑性。按照增塑劑分子量大小，可將增塑劑分為單體型增塑劑和聚合型增塑劑。單體型增塑劑是分子量較低的簡單化合物，一般有明確的結構和分子量,分子量多數在200-500之間。聚合型增塑劑是分子量較大的線型聚合物，分子量在1000以上，可以改善制品的機械強度。劉現鋒等人（劉現峰,王等,于磊,相剛.甘油增塑淀粉泡沫材料的塑化性能及力學性[J].山東理工大學學報，2007,21（3）：50-53）研究了甘油含量對淀粉材料的增塑作用以及對材料力學性能的影響。研究發現，在熱和機械剪切作用下，甘油分子破壞了淀粉分子的結晶結構，減弱了淀粉分子間的氫鍵締合，有效地減小了淀粉分子間作用力。馬曉飛（馬駿飛,于九皋.甲酞胺塑化熱塑性淀粉的性能研究高分子學報,2004,（2）：240-244）以甲酞胺作為增塑劑,研究了它對淀粉性能的影響。王佩璋（王佩璋,王瀾,李田華.淀粉的熱塑性研究，中國塑料,2002,16（4）：39-43）等人通過在淀粉中加入甘油、山梨醇、乙二醇、聚乙烯醇等幾種增塑劑,研究了增塑劑對玉米淀粉、木薯淀粉和可溶性淀粉的增塑作用。研究發現，不同的淀粉品種及不同的增塑劑所生產出來的產品性能不同。淀粉經增塑劑塑化后，使它分子鏈上的次價鍵發生了斷裂，結晶區被明顯破壞。淀粉膠黏劑是一種綠色環保無污染的功能性膠黏劑，在很多領域有著廣泛的應用。制作淀粉膠黏劑的關鍵流程是要將淀粉糊化，傳統的淀粉糊化需要高溫條件，比較耗能。研究發現，淀粉分子之間的氫鍵能被多種非水溶劑所破壞，如乙醛、雙氧水、液氨等一些非水溶劑能和淀粉形成具有可溶性的混雜懸濁物，進而使淀粉糊化（R.L．惠斯特勒，J．N．貝密勒，E．F．帕斯卡爾合．淀粉的化學與工藝學［M］，北京：中國食品出版社，1988．）。張俐娜（張俐娜，蔡杰，常春雨，等．氫鍵驅動的分子自組裝導致纖維素低溫溶解，全國高分子學術論文報告會，2007）等人基于氫鍵理論研究了水為溶劑的低溫溶解技術，并提出溶解機理，創新出天然高分子在低溫溶解的新手段，解決了傳統手段中需要加熱的弊端，綠色節能，對推進淀粉低溫糊化具有積極的意義。現有技術中制得的淀粉膠粘劑往往出現粘度不易控制，儲存不穩定現象發生。
技術實現思路
本專利技術的目在于克服上述問題提供一種粘度易于控制，儲存穩定淀粉基膠黏劑的制備方法。本專利技術的一種增塑糊化淀粉基膠黏劑的制備方法，包括以下步驟：（1）淀粉的擠出增塑：將增塑劑與淀粉按質量比5:95-40:60混合均勻，將混合料加入螺桿擠出機，在80-190℃的條件下擠出，使淀粉在高溫及強剪切力下塑化，得增塑淀粉；（2）糊化：將增塑淀粉直接倒入糊化器中，糊化器內溶有增塑劑與淀粉總量1-5‰的糊化劑和增塑劑與淀粉總量1-5‰的改性劑溫度為50-95℃水，待增塑淀粉加入完成后，在50-95℃下繼續攪拌糊化1-2h，冷卻得固含量為15~45%的增塑糊化淀粉漿；（3）淀粉基膠黏劑的制備：向增塑糊化淀粉漿中加入增塑劑與淀粉總量1-5‰填料劑、增塑劑與淀粉總量1-5‰分散劑、增塑劑與淀粉總量1-5‰消泡劑、增塑劑與淀粉總量1-5‰交聯劑及增塑劑與淀粉總量1-5‰乳化劑攪拌分散均勻后，即制得增塑淀粉膠粘劑；所述消泡劑購買于；所述交聯劑購買于優選的所述淀粉為玉米淀粉、木薯淀粉、小麥淀粉或馬鈴薯淀粉中的任一種或者組合；優選的所述增塑劑為尿素、水、甘油、木糖醇、山梨醇中的一種；優選的所述糊化劑為氫氧化鈉、硅酸鈉中的任一種或者組合；優選的所述改性劑為聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酰胺中的一種；優選的所述填料劑為碳酸鈣粉體、硅酸鈣粉體、鈦白粉、滑石粉、白炭黑中一種；優選的所述分散劑為聚丙烯酸鈉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉中的一種；優選的所述乳化劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、十二烷基三甲基溴化銨中任一種或組合。上述的一種增塑糊化淀粉基膠黏劑的制備方法，其中；步驟（2）所述糊化器包括桶、減速機、電機、電加熱棒，其中減速機連接攪拌組件上端，攪拌組件下端插入桶內，攪拌組件由攪拌軸、刮板A、刮板座A、葉片A、刮板座B、刮板B、底座、刮板座C、刮板C、葉片B組成，攪拌軸中部安裝有葉片A，下端頭固定連接底座，底座固定連接葉片B，葉片B左右兩端上分別安裝有刮板座A，刮板座A內卡入刮板A壓上壓條擰入螺栓連接，葉片B下圓角處安裝有刮板座C，刮板座C內卡入刮板C壓上壓條擰入螺栓連接，葉片B下面兩端分別安裝有刮板座B，刮板座B內卡入刮板B壓上壓條擰入螺栓連接，攪拌軸上端連接減速機，刮板座B、刮板B是弧型本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種增塑糊化淀粉基膠黏劑的制備方法，包括以下步驟：/n（1）淀粉的擠出增塑：將增塑劑與淀粉按質量比5:95-40:60混合均勻，將混合料加入螺桿擠出機，在80-190℃的條件下擠出，使淀粉在高溫及強剪切力下塑化，得增塑淀粉；/n（2）糊化：將增塑淀粉直接倒入糊化器中，糊化器內溶有糊化劑和改性劑溫度為50-95℃水，待增塑淀粉加入完成后，在50-95℃下繼續攪拌糊化1-2h，冷卻得固含量為15~45%的增塑糊化淀粉漿；/n（3） 淀粉基膠黏劑的制備：向增塑糊化淀粉漿中加入填料、分散劑、消泡劑、交聯劑及乳化劑，攪拌分散均勻后，即制得增塑淀粉膠粘劑；/n所述消泡劑購買于南京華興消泡劑有限公司；/n所述交聯劑購買于東莞江興實業有限公司/n所述淀粉為玉米淀粉、木薯淀粉、小麥淀粉或馬鈴薯淀粉中的任一種或者組合；/n所述增塑劑為尿素、水、甘油、木糖醇、山梨醇極性分子；/n所述糊化劑為氫氧化鈉、硅酸鈉堿性物質；/n所述改性劑為聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酰胺；/n所述填料為碳酸鈣粉體、硅酸鈣粉體、鈦白粉、滑石粉、白炭黑無機粉體；/n所述分散劑為聚丙烯酸鈉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉；/n所述乳化劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、十二烷基三甲基溴化銨中任一種或組合。/n...

【技術特征摘要】
1.一種增塑糊化淀粉基膠黏劑的制備方法，包括以下步驟：
（1）淀粉的擠出增塑：將增塑劑與淀粉按質量比5:95-40:60混合均勻，將混合料加入螺桿擠出機，在80-190℃的條件下擠出，使淀粉在高溫及強剪切力下塑化，得增塑淀粉；
（2）糊化：將增塑淀粉直接倒入糊化器中，糊化器內溶有糊化劑和改性劑溫度為50-95℃水，待增塑淀粉加入完成后，在50-95℃下繼續攪拌糊化1-2h，冷卻得固含量為15~45%的增塑糊化淀粉漿；
（3）淀粉基膠黏劑的制備：向增塑糊化淀粉漿中加入填料、分散劑、消泡劑、交聯劑及乳化劑，攪拌分散均勻后，即制得增塑淀粉膠粘劑；
所述消泡劑購買于南京華興消泡劑有限公司；
所述交聯劑購買于東莞江興實業有限公司
所述淀粉為玉米淀粉、木薯淀粉、小麥淀粉或馬鈴薯淀粉中的任一種或者組合；
所述增塑劑為尿素、水、甘油、木糖醇、山梨醇極性分子；
所述糊化劑為氫氧化鈉、硅酸鈉堿性物質；
所述改性劑為聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酰胺；
所述填料為碳酸鈣粉體、硅酸鈣粉體、鈦白粉、滑石粉、白炭黑無機粉體；
所述分散劑為聚丙烯酸鈉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉；
所述乳化劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、十二烷基三甲基溴化銨中任一種或組...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李錦，吳力立，
申請(專利權)人：貴州佳德賽新材料有限公司，
類型：發明
國別省市：貴州;52