淀粉基木材胶黏剂的合成及应用

摘要

淀粉是以葡萄糖为基本单元的天然高聚物，具有数目众多的羟基，羟基与水结合产生氢键，因而淀粉胶黏剂胶合强度低，耐水性差，难以满足人造板工业生产的要求。本研究通过对氧化玉米淀粉添加交联剂、接枝烯类高聚物等化学手段，减少淀粉分子中羟基的数目，引入其它活性基团，提高淀粉胶黏剂的胶合强度、耐水性能，满足了Ⅱ类胶合板的应用要求。　　首先以氧化淀粉为起始原料，环氧氯丙烷为交联剂，对氧化淀粉进行交联改性。通过正交设计试验方法，以耐水时间作为考察指标。得到最佳工艺条件为：环氧氯丙烷4.0wt％、pH值10、反应时间3h、反应温度50℃；再次以丙烯酸丁酯为改性剂，对交联改性淀粉进行接枝共聚改性。通过正交设计试验方法，以胶合强度作为考察指标。得到最佳工艺条件为：过硫酸铵0.7wt％、丙烯酸丁酯7.0wt％、反应温度60℃、反应时间3h、十二烷基硫酸钠1.0wt％。实验中，通过红外IR、SEM、热分析等考察淀粉改性后的变化情况，从微观角度对淀粉改性作进一步了解。　　最后，在改性淀粉中添加稳定剂聚乙烯醇，催干剂钠基膨润土，糊化剂氢氧化钠和其它助剂，制得淀粉基木材胶黏剂。研究稳定剂、催干剂、糊化剂对胶黏剂储存稳定性、干燥速度和流动性能的影响。　　对最佳工艺条件下制备的胶黏剂各项性能进行测定，并与行业标准进行比较。在最佳工艺条件下制得的胶黏剂胶合强度(7.5MPa)，耐水时间(48h)，储存期(200d)，黏度(1250mPa·s)等指标均可达到GB/T9846-2004标准要求。淀粉胶黏剂价格低廉、环保无污染，因此在木材加工领域有着广阔的前景。

目录

文摘

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致谢

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第一章 绪 论

1.1 胶黏剂简介

1.2 木材胶黏剂概述

1.2.1 木材胶黏剂的发展现状

1.2.2 木材胶黏剂的发展趋势

1.3 淀粉基木材胶黏剂简介

1.3.1 淀粉化学基础

1.3.2 淀粉基木材胶黏剂的研究现状及发展趋势

1.4 课题研究意义

1.5 本论文的研究主要内容及目标

1.5.1 本论文研究主要内容及拟解决的问题

1.5.2 本论文的预期目标

1.6 论文技术路线

第二章 交联改性氧化淀粉的制备

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 实验原料、试剂

2.2.2 实验仪器

2.2.3 实验方法

2.3 结果与讨论

2.3.1 反应工艺条件对交联度的影响

2.3.2 反应工艺条件对胶黏剂性能的影响

2.3.3 仪器分析

2.4 本章小结

第三章 交联-接枝复合改性氧化淀粉的制备

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 实验原理、试剂

3.2.2 实验仪器

3.2.3 实验方法

3.3 结果与讨论

3.3.1 工艺条件对接枝参数的影响

3.3.2 工艺条件对胶黏剂性能的影响

3.3.3 仪器分析

3.4 本章小结

第四章 交联-接枝复合改性淀粉胶黏剂的制备

4.1 引言

4.2 实验部分

4.2.1 实验原理、试剂

4.2.2 实验仪器

4.2.3 实验方法

4.3 结果与讨论

4.3.1 聚乙烯醇对胶黏剂性能的影响

4.3.2 催干剂对胶黏剂干燥速率的影响

4.3.3 糊化剂用量对胶黏剂性能的影响

4.4 改性前后淀粉基木材胶黏剂性能比较

4.5 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 总结

5.2 主要不足与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文