本發明涉及一種淀粉增強劑，尤其是涉及一種環保型瓦楞紙板淀粉增強劑及其制備方法與應用。
背景技術：
隨著網絡時代的到來，電商平臺發展迅速，隨之而來，物流量發展飛速，包裝紙板/箱的需求量也越來越多。由于包裝紙板/箱在存放以及運輸過程中，均會受到外力撞擊、大氣濕度等影響，所以對包裝紙板/箱的粘接強度、耐水性能等方面的要求也較高。同時隨著人們環保意識的提高，對包裝紙板箱的環保性要求也越來越高，尤其是對食品和醫藥包裝，更要保證無毒。淀粉糊作為包裝紙板的膠粘劑，它的好壞直接影響瓦楞紙板的品質，縱觀淀粉糊的發展，從普通淀粉糊到加入各種各樣的添加劑，淀粉糊的性能得到了很大的提升，然而隨著瓦楞紙板的高速發展，機器從低速到高速，紙張從普通紙到施膠紙，再到低克重高強紙，添加劑從不環保到環保同樣發生了很大的變化，傳統的制糊方式和增強劑已經很難滿足機器、紙張帶來的變化和客戶對環保的要求。傳統淀粉粘接劑基本是以水、淀粉、硼砂等原料制成，使用此類粘接劑粘合的瓦楞紙板/箱不僅耐水性差，而且粘合強度、硬度以及挺度方面也不理想，易造成紙箱吸濕變軟、邊緣脫膠翹起、變形等現象。
用淀粉粘接劑粘接的瓦楞紙板/箱浸水5～10分鐘即會自行開膠、分離，達不到耐水要求。為解決耐水性問題，可以在淀粉糊內加入三聚氰胺甲醛樹脂、脲醛樹脂、酚醛樹脂制成耐水性淀粉粘合劑，以提高瓦楞紙板箱的粘接強度和耐水性能。
如中國專利CN1597822A公開的“瓦楞紙板/箱耐水增強劑及其制備工藝”，該增強劑的原料及配比為80～100份甲醛；26～38份尿素；0.8～1.2份六次甲基四胺；2.2～4份三聚氰胺和0.1～0.4份丙烯酰胺，固含量在55～60％，也有相近的效果。但是此類樹脂甲醛含量高，會造成環境污染，尤其是包裝食品時，容易造成對食品的污染，影響人們身體健康，同時，此類樹脂儲存期很短，容易發生凝膠，所以該類產品將逐漸被淘汰。
技術實現要素：
本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種環保型瓦楞紙板淀粉增強劑及其制備方法與應用。
本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：
一種環保型瓦楞紙板淀粉增強劑，由下列重量百分比的原料組成：環氧氯丙烷10～30％，多烯多胺5～25％，堿液5～15％，滲透劑0.1～1％，聚丙烯酰胺1～10％，其余為水；環保型瓦楞紙板淀粉增強劑的固含量為10～35％。
所述的多烯多胺選自乙醇胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中一種或幾種的復配混合物。
所述的堿液選自氫氧化鈉、氫氧化鉀或氫氧化鋇溶液中一種或幾種的復配混合物。
所述的滲透劑選自壬基酚聚氧乙烯醚(TX-10)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-09)、聚乙二醇或聚丙二醇中一種或幾種的混合物。
所述的聚丙烯酰胺分子量在100萬～500萬之間。
所述的環保型瓦楞紙板淀粉增強劑的制備方法，包括以下步驟：
第一步：重量百分比5～25％的多烯多胺和水加入反應釜中，充分攪拌，開始滴加重量百分比10～30％的環氧氯丙烷，2～3小時內滴完，溫度升至60～90℃，保溫50～120分鐘，冷卻至30～50℃，得到中間體；
第二步：在上述中間體中滴加重量百分比5～15％的堿，溫度控制在30～50℃，保溫50～120分鐘，然后加入重量百分比1～10％的聚丙烯酰胺和0.1～1％的滲透劑，保溫30～60分鐘，冷卻得到環保型瓦楞紙板淀粉增強劑。
本發明中，環氧氯丙烷與多烯多胺反應，形成帶有表氯醇結構的聚合物，然后用堿進行閉環反應，形成帶有大量環氧基的水溶性聚合物增強劑，增強劑加入到淀粉糊粘接劑中，與淀粉分子上帶有大量的羥基發生反應，使整個體系形成復雜三維網狀結構，不僅使粘接劑具有優越的耐水性、防潮性能，而且提高了瓦楞紙板的粘接強度。
所述的環保型瓦楞紙板淀粉增強劑用于制得耐水性淀粉膠粘劑。使用時，將淀粉、片堿、溫水混合，攪拌，得到淀粉糊，然后加入環保型瓦楞紙板淀粉增強劑、硼砂，得到耐水性淀粉膠粘劑，其中，環保型瓦楞紙板淀粉增強劑用量為淀粉干重的3～5％。
與現有技術相比，本發明具有以下優點及有益效果：
1、本發明采用環氧氯丙烷與多烯多胺反應，形成帶有大量環氧基的水溶性聚合物，代替了用甲醛與尿素反應形成帶有羥甲基的脲醛樹脂，本增強劑不含甲醛，是一款綠色環保的增強劑。
2、本產品通過與淀粉粘接劑中淀粉羥基交聯反應，可以提高瓦楞紙板耐水性、防潮性能和粘接強度。
3、本產品中含有滲透劑，能解決高施膠紙難貼合的問題，提高紙機車速。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。
實施例的基本制備工藝是，原料經計量，將多烯多胺和水加入反應釜中，充分攪拌，開始滴加環氧氯丙烷，2～3小時內滴完，溫度升至60～90℃，保溫50～120分鐘，冷卻至30～50℃，滴加堿液，溫度控制在30～50℃，保溫50～120分鐘，然后加入聚丙烯酰胺和0.1～1％滲透劑，保溫30～60分鐘，冷卻得到產品。
一般的應用方法：將計量的淀粉、片堿、溫水混合，攪拌，得到淀粉糊，然后加入本發明的增強劑(用量為淀粉干重的3～5％)、硼砂，得到耐水性淀粉膠粘劑。再輸送到生產線的糊槽中，通過上糊輥涂覆瓦楞紙楞峰上，升溫，糊化，完成貼合。
實施例1
將15份(重量)多烯多胺和40份(重量)水加入反應釜中，開攪拌，滴加20份(重量)環氧氯丙烷，2.5小時滴加完畢，溫度升至80℃，保溫120分鐘，冷卻降溫至45℃，滴加10份氫氧化鈉30％濃度的溶液，45℃，保溫120分鐘，加入1份聚丙烯酰胺(分子量200萬左右)，0.5％的滲透劑TX-10加水至100重量份，使其固含量達30～35％，冷卻后得到產品，產品儲存期在6個月以上。
應用效果：此增強劑加入到淀粉糊粘接劑中，能明顯改善粘接劑初粘性，用此粘接劑貼合好的紙板，耐水性良好，浸在水中50小時不脫開(五層)，三層紙板浸在水中72小時不脫開。
實施例2
將20份(重量)多烯多胺和40份(重量)水加入反應釜中，開攪拌，滴加25份(重量)環氧氯丙烷，2.5小時滴加完畢，溫度升至80℃，保溫120分鐘，冷卻降溫至45℃，滴加15份氫氧化鈉30％濃度的溶液，45℃，保溫120分鐘，加入2份聚丙烯酰胺(分子量300萬左右)，0.5％的滲透劑AEO-09加水至100重量份，使其固含量達30～35％，冷卻后得到產品，產品儲存期在6個月以上。
應用效果：此增強劑加入到淀粉糊粘接劑中，能明顯改善粘接劑初粘性，用此粘接劑貼合好的紙板，耐水性良好，浸在水中48小時不脫開(五層)，三層紙板浸在水中60小時不脫開。
實施例3
將15份(重量)多烯多胺和40份(重量)水加入反應釜中，開攪拌，滴加25份(重量)環氧氯丙烷，2.5小時滴加完畢，溫度升至80℃，保溫120分鐘，冷卻降溫至45℃，滴加10份氫氧化鈉30％濃度的溶液，45℃，保溫120分鐘，加入5份聚丙烯酰胺(分子量200萬左右)，1％的滲透劑TX-10和AEO-09(重量比1：1)加水至100重量份，使其固含量達30～35％，冷卻后得到產品，產品儲存期在6個月以上。
應用效果：此增強劑加入到淀粉糊粘接劑中，能明顯改善粘接劑初粘性，用此粘接劑貼合好的紙板，耐水性良好，浸在水中72小時不脫開(五層)，三層紙板浸在水中72小時不脫開。
實施例4
一種環保型瓦楞紙板淀粉增強劑，由下列重量百分比的原料組成：環氧氯丙烷10％，多烯多胺(乙醇胺)5％，堿液(氫氧化鈉溶液)15％，滲透劑(壬基酚聚氧乙烯醚)0.1％，聚丙烯酰胺(分子量在100萬左右)10％，其余為水。
制備方法為：
第一步：重量百分比5％的多烯多胺和水加入反應釜中，充分攪拌，開始滴加重量百分比10％的環氧氯丙烷，2小時內滴完，溫度升至60℃，保溫120分鐘，冷卻至50℃，得到中間體；
第二步：在上述中間體中滴加重量百分比15％的堿，溫度控制在30℃，保溫120分鐘，然后加入重量百分比10％的聚丙烯酰胺和0.1％的滲透劑，保溫30分鐘，冷卻得到環保型瓦楞紙板淀粉增強劑。
應用效果：此增強劑加入到淀粉糊粘接劑中，能明顯改善粘接劑初粘性，用此粘接劑貼合好的紙板，耐水性良好，浸在水中72小時不脫開(五層)，三層紙板浸在水中60小時不脫開。
實施例5
一種環保型瓦楞紙板淀粉增強劑，由下列重量百分比的原料組成：環氧氯丙烷30％，多烯多胺(二乙烯三胺)25％，堿液(氫氧化鉀溶液)5％，滲透劑(脂肪醇聚氧乙烯醚)1％，聚丙烯酰胺(分子量在500萬左右)1％，其余為水。
制備方法為：
第一步：重量百分比25％的多烯多胺和水加入反應釜中，充分攪拌，開始滴加重量百分比30％的環氧氯丙烷，3小時內滴完，溫度升至90℃，保溫50分鐘，冷卻至30℃，得到中間體；
第二步：在上述中間體中滴加重量百分比5％的堿，溫度控制在50℃，保溫50分鐘，然后加入重量百分比1％的聚丙烯酰胺和0.1％的滲透劑，保溫60分鐘，冷卻得到環保型瓦楞紙板淀粉增強劑。
應用效果：此增強劑加入到淀粉糊粘接劑中，能明顯改善粘接劑初粘性，用此粘接劑貼合好的紙板，耐水性良好，浸在水中72小時不脫開(五層)，三層紙板浸在水中60小時不脫開。
實施例6
一種環保型瓦楞紙板淀粉增強劑，由下列重量百分比的原料組成：環氧氯丙烷20％，多烯多胺(三乙烯四胺)15％，堿液(氫氧化鋇溶液)10％，滲透劑(聚乙二醇)0.5％，聚丙烯酰胺(分子量在200萬～300萬之間)5％，其余為水。
制備方法為：
第一步：重量百分比15％的多烯多胺和水加入反應釜中，充分攪拌，開始滴加重量百分比20％的環氧氯丙烷，2.5小時內滴完，溫度升至80℃，保溫80分鐘，冷卻至40℃，得到中間體；
第二步：在上述中間體中滴加重量百分比10％的堿，溫度控制在40℃，保溫80分鐘，然后加入重量百分比5％的聚丙烯酰胺和0.5％的滲透劑，保溫45分鐘，冷卻得到環保型瓦楞紙板淀粉增強劑。
應用效果：此增強劑加入到淀粉糊粘接劑中，能明顯改善粘接劑初粘性，用此粘接劑貼合好的紙板，耐水性良好，浸在水中72小時不脫開(五層)，三層紙板浸在水中60小時不脫開。
上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和使用發明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本發明不限于上述實施例，本領域技術人員根據本發明的揭示，不脫離本發明范疇所做出的改進和修改都應該在本發明的保護范圍之內。