專利名稱：天然高分子水溶性膠黏劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及膠黏劑，具體涉及一種天然高分子水溶性膠黏劑。該膠黏劑可用于鋼絲的粘結。
背景技術：
隨著人類對環境保護和身體健康的日益重視，天然高分子膠黏劑作為環境友好型膠黏劑已成為發展趨勢，并得到越來越廣泛的使用。這取決于以下三點原因:一是天然原材料，資源豐富，價格低，可再生；二是大多數膠黏劑的組份中含石油的衍生化工產品，隨著石油資源日益減少，尋找石油替代品成為必然；三是人們的環保意識增強，對影響環境質量的有毒有害氣體、廢水等污染物的排放提出了嚴格的要求。源于以上三點原因，天然高分子膠黏劑成為發展趨勢。
發明內容
本發明的目的在于提供一種天然高分子水溶性膠黏劑，涂覆于成排鋼絲上具有粘結強度高、干燥速度快、水溶性好的特點。本發明提供的一種天然高分子水溶性膠黏劑，包括如下組分:淀粉20 25份，明膠4 6份，大蒜汁6 8份，氧化劑0.5 1.5份，糊化劑0.5 I份，酸調節劑0.4
0.6份，交聯劑I 2份，水130 150份，所述份數均為重量份。本發明中引入了組分大蒜汁，其含有蛋白質，起到粘結作用，其所含的大蒜素、大蒜油等組分對所有真菌都有抑殺作用，有利于膠黏劑的抗菌防霉。本發明中通過氧化劑使淀粉葡萄糖單元的糖苷鍵部分斷裂而降解，從而對相應性能進行改善，氧化改性后的淀粉分子中含有大量的活性基團，具備與其它物質進行接枝共聚或者共混形成氫鍵的能力，從而使淀粉的綜合性能得到改善。本發明中，優選使用的氧化劑是次氯酸鈉或雙氧水。粒狀的淀粉是沒有粘合性的，其必須經過糊化才能獲得粘合所必須的不同程度的鋪展性和成膜性。除加熱使淀粉糊化的方法以外，還可以通過加入糊化劑如氫氧化鈉，讓其與淀粉分子鏈上的羥基作用，破壞原有相當數量的氫鍵，使分子間的作用力削弱，分子變得舒展，最后達到淀粉團粒溶脹糊化的目的。本發明中，使用的糊化劑是氫氧化鈉，氫氧化鈉是一種常用的糊化劑。本發明中，使用酸調節劑的目的是調節體系pH值，稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸均可以，優選使用稀鹽酸。向淀粉糊分散體中加入交聯劑的目的是，其水解時能與膠粘劑中的羥基結合為配體，形成網狀結構的多核絡合物，使粘度明顯增大，也使分散體具有更大的內聚力和穩定性，從而增加了膠粘劑的初粘力。本發明中，所使用的交聯劑是硼砂或硼酸。本發明提供的一種天然高分子水溶性膠黏劑的制備方法，其步驟如下:(I)按上述重量份加入淀粉、氧化劑和水，攪拌混勻后升溫至55-65°C，繼續攪拌50-70min，得到氧化淀粉溶液；(2)往步驟(I)的氧化淀粉溶液中加入糊化劑，攪拌50_70min，然后加入酸調節劑調節PH 6 7 ;(3)加入明膠，升溫至60-70°C，攪拌混勻后，加入大蒜汁，混勻后降溫至55_60°C，繼續攪拌15_30min，最后加入交聯劑，攪拌混勻后即得。本發明具有以下有益效果:本發明天然高分子水溶性膠黏劑因為采用天然高分子材料，在生產與使用過程中無任何有毒、有害物質產生，對人體健康無危害，同時符合環保要求；采用的天然原材料資源豐富，價格低廉，降低了生產成本；由于在制備過程中對淀粉進行了改性處理，有效提高了膠黏劑的粘結強度；引入的大蒜汁組份，減短了膠黏劑的水解時間，尤其適合粘結鋼絲在預拌混凝土中的分散；大蒜汁 所含有的殺菌、抑菌成份能防止膠黏劑的霉變，有效延長保存周期。
具體實施例方式下面用實施例進一步描述本發明，但所述實施例僅用于本發明而不是限制本發明。實施例1將25g淀粉、6gl5%固含量的次氯酸鈉溶液和75g水放入三頸圓底燒瓶中，攪拌混勻后升溫至60°C，繼續攪拌60min，得到氧化淀粉溶液；加入Ig氫氧化鈉，攪拌60min，得到糊化后的淀粉溶液，然后加入0.lmol/L的稀鹽酸調節PH值至6 ;加入5g明膠與68g水，升溫至65°C，攪拌混勻后，加入7g大蒜汁，混勻后降溫至60°C，繼續攪拌20min，最后加入2g硼砂，攪拌混勻后，倒出靜置15min，得到天然高分子水溶性膠黏劑。實施例2將22g淀粉、5.5gl5%固含量的雙氧水和70g水放入三頸圓底燒瓶中，攪拌混勻后升溫至55°C,繼續攪拌70min,得到氧化淀粉溶液；加入Ig氫氧化鈉，攪拌65min,得到糊化后的淀粉溶液，然后加入0.lmol/L的稀鹽酸調節PH值至7 ;加入4g明膠與65g水，升溫至60°C,攪拌混勻后，加入8g大蒜汁,混勻后降溫至55°C,繼續攪拌25min,最后加入2g硼酸，攪拌混勻后，倒出靜置15min，得到天然高分子水溶性膠黏劑。實施例3將20g淀粉、5gl5%固含量的次氯酸鈉溶液和70g水放入三頸圓底燒瓶中，攪拌混勻后升溫至65°C，繼續攪拌50min，得到氧化淀粉溶液；加入Ig氫氧化鈉，攪拌55min，得到糊化后的淀粉溶液，然后加入0.lmol/L的稀鹽酸調節PH值至6.5 ;加入6g明膠與60g水，升溫至70°C，攪拌混勻后，加入Sg大蒜汁，混勻后降溫至60°C，繼續攪拌15min，最后加入1.5g硼砂，攪拌混勻后，倒出靜置15min，得到天然高分子水溶性膠黏劑。實施例4將24g淀粉、6gl5%固含量的雙氧水和75g水放入三頸圓底燒瓶中，攪拌混勻后升溫至60°C，繼續攪拌65min，得到氧化淀粉溶液；加入Ig氫氧化鈉，攪拌65min，得到糊化后的淀粉溶液，然后加入0.lmol/L的稀鹽酸調節PH值至7 ;加入5g明膠與65g水，升溫至68°C,攪拌混勻后，加入7g大蒜汁,混勻后降溫至60°C,繼續攪拌25min,最后加入2g硼砂，攪拌混勻后，倒出靜置15min，得到天然高分子水溶性膠黏劑。實施例5將23g淀粉、6gl5%固含量的次氯酸鈉溶液和75g水放入三頸圓底燒瓶中，攪拌混勻后升溫至63°C，繼續攪拌65min，得到氧化淀粉溶液；加入Ig氫氧化鈉，攪拌60min，得到糊化后的淀粉溶液，然后加入0.lmol/L的稀鹽酸調節PH值至6.5 ;加入6g明膠與60g水，升溫至67°C，攪拌混勻后，加入7g大蒜汁，混勻后降溫至60°C，繼續攪拌18min，最后加入1.5g硼砂，攪拌混勻后，倒出靜置15min，得到純天然高分子水溶性膠黏劑。性能測試:1、膠合強度測試:將實施例制得的膠黏劑涂布于3mm厚的薄木板上，施膠量為
0.05g/cm2 (按膠黏劑中的固含量計算)，壓力為0.04MPa，施壓時間I小時，放置4小時后測試膠合強度，測試結果見下表:
權利要求
1.一種天然高分子水溶性膠黏劑，其特征在于，包括如下組分:淀粉20 25份，明膠4 6份，大蒜汁6 8份，氧化劑0.5 1.5份，糊化劑0.5 I份，酸調節劑0.4 0.6份，交聯劑I 2份，水130 150份，所述份數均為重量份。
2.如權利要求1所述的天然高分子水溶性膠黏劑，其特征在于，所述的氧化劑為次氯酸鈉或雙氧水。
3.如權利要求1所述的天然高分子水溶性膠黏劑，其特征在于，所述的糊化劑為氫氧化鈉。
4.如權利要求1所述的天然高分子水溶性膠黏劑，其特征在于，所述的酸調節劑為稀鹽酸。
5.如權利要求1至4任一項所述的天然高分子水溶性膠黏劑，其特征在于，所述的交聯劑為硼砂或硼酸。
6.權利要求1至5任一項所述的天然高分子水溶性膠黏劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)按權利要求1中的重量份加入淀粉、氧化劑和水，攪拌混勻后升溫至55-65°C，繼續攪拌50-70min，得到氧化淀粉溶液； (2)往步驟(I)的氧化淀粉溶液中加入糊化劑，攪拌50-70min，然后加入酸調節劑調節PH6 7 ; (3)加入明膠，升溫至60-70°C，攪拌混勻后，加入大蒜汁，混勻后降溫至55-60°C，繼續攪拌15-30min，最后加入交 聯劑，攪拌混勻后即得。
全文摘要
本發明涉及一種天然高分子水溶性膠黏劑，包括淀粉20～25份，明膠4～6份，大蒜汁6～8份，氧化劑0.5～1.5份，糊化劑0.5～1份，酸調節劑0.4～0.6份，交聯劑1～2份，水130～150份，所述份數均為重量份；制備方法加入淀粉、氧化劑和水，攪拌混勻后升溫至55-65℃，繼續攪拌50-70min；加入糊化劑，攪拌50-70min，然后加入酸調節劑調pH 6～7；加入明膠，升溫至60-70℃，攪拌混勻后，加入大蒜汁，混勻后降溫至55-60℃，繼續攪拌15-30min，最后加入交聯劑，混勻后即得。本發明的膠黏劑符合環保要求、保存周期長，采用的天然原材料資源豐富，價格低廉。
文檔編號C09J189/00GK103074006SQ20131002564
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月22日 優先權日2013年1月22日
發明者劉加平, 呂進, 劉建忠, 陽知乾, 周華新, 崔鞏, 李長風 申請人:江蘇博特新材料有限公司, 江蘇蘇博特新材料股份有限公司, 江蘇省建筑科學研究院有限公司, 博特建材(天津)有限公司