摘 要

随着科学技术的不断进步，在各行各业中，对胶黏剂及其种类的需求越来越大，市面上现有胶黏剂大都非绿色环保或性能不足的，制备出绿色健康，性能优良的新型胶黏剂，对未来胶黏市场的发展具有重要的意义。

本文以淀粉大分子作为骨架，在酸解的条件下与醋酸乙烯酯和丙烯酸酯单体接枝共聚，配以合适的助剂可以制备出新型淀粉胶黏剂，完全符合发展需求。

首先对配方参数进行选择，根据单因素法，选出最优配比。以保护胶，淀粉单体总质量为干基，保护胶为淀粉质量的5%。确定生产工艺如下：在单体与淀粉的比值为0.72，醋酸乙烯酯与丙烯酸比例4：1的条件下于70℃恒温加入1.2%乳化剂，0.75%偶联剂以及0.6%引发剂等进行接枝共聚。反应后在85℃下糊化30min，加入适量增塑剂和活性剂，调节PH值为4-5。

此外对所得样品进行结构表征以及性能测试，通过红外吸收光谱确定了接枝共聚的发生，对粒径的检测可知所得乳液较为均匀；通过拉伸力的测试，得出胶黏剂性能优异。其他各项测试也均符合工业标准。

关键词：淀粉骨架；接枝；糊化；改性；绿色

Abstract

With the continuous progress of science and technology, in all walks of life, the demand for adhesives and their type is growing, the existing market is mostly non-green adhesive or lack of performance, to prepare a green health, performance Excellent new adhesive, the future development of the adhesive market is of great significance.

In this paper, starch macromolecules as skeleton, under the conditions of acid hydrolysis and vinyl ester and acrylate monomer graft copolymerization, together with the appropriate additives can be prepared a new type of starch adhesive, in full compliance with the development needs.

First of all, the recipe parameters are selected, according to the single factor method, select the optimal ratio. To protect the plastic, the total mass of starch monomer for the dry base, protective glue for the starch quality of 5%. The production process was as follows: 1.2% emulsifier, 0.75% coupling agent and 0.6% initiator were added at a constant temperature of 70 ° C at a ratio of monomer to starch of 0.72, acrylic ester to vinyl ester ratio of 4: 1 Branch copolymerization. After the reaction at 85 ℃ gelatinization 30min, adding appropriate amount of plasticizer and active agent, adjust the PH value of 4-5.

In addition, the structure and characterization of the obtained samples were carried out. The occurrence of graft copolymerization was confirmed by infrared absorption spectroscopy. The results showed that the obtained emulsion was more uniform. Through the testing of the tensile force, the adhesive performance was excellent. Other tests are also in line with industry standards.

Key words:Starch skeleton; grafting; gelatinization; modification; green

目录

第1章 绪论 1

1.1 木材胶 1

1.1.1 发展历史 1

1.1.2 胶黏剂种类 1

1.1.3 发展目标 2

1.2 淀粉胶黏剂 2

1.2.1 传统淀粉胶黏剂 2

1.2.2 国内外研究现状 3

1.3 研究内容以及意义 3

第2章 实验部分 5

2.1 原料和设备 5

2.1.1 主要原料 5

2.1.2 实验设备 6

2.2 实验步骤 6

2.2.1 反应装置以及反应原理 7

2.3 结构表征与性能测试方法 8

2.3.1共聚物的结构表征 8

2.3.2 胶黏剂的性能测试 8

第3章 工艺条件的确定 11

3.1 配方的确定 11

3.1.1淀粉用量 11

3.1.2 单体的选择 12

3.1.3 聚乙烯醇对胶黏性能的影响 14

3.2 共聚工艺条件的确定 15

3.2.1酸量 15

3.2.2 乳化剂 15

3.2.3单体滴加方式 18

3.2.4单体接枝共聚的温度选择 19

3.2.5接枝时间的确定 20

3.2.6引发剂 20

3.2.7 偶联剂 21

3.3 其他助剂 23

3.3.1 增塑剂 23

3.3.2 活性剂 24

第4章 结果与讨论 25

4.1共聚物的结构表征 25

4.1.1 红外吸收光谱 25

4.1.2 粒径 26

4.2 胶黏剂的性能测试 26

第5章 结论 28

参考文献 29

致谢 31

第1章 绪论

1.1 木材胶

1.1.1 发展历史

胶黏剂的历史悠久，几千年前，中国的祖先用泥土，浆糊来贴门联，做粘接，传承不断，四百多年前欧洲人开始建工厂来生产胶黏剂，使得它作为商品走入人们的生活。一百多年前，人们开始使用树脂粘接木材，八十多年前，各种醛类胶黏剂应用于木材，且需求量巨大。五十年前，合成树脂成为主要的木材胶黏剂，应用在很多领域。世界各国对醛类木材胶的需求逐年上升。^[1]用在木材上的粘接剂已经变得越来越重要，现在，科学技术不断发展，更需要更多更好，更新型，更绿色环保的粘接剂，根据有关资料显示，2005-2016年，我国工业，尤其是木材，人造板等对粘接剂的需求年增长9.8%^[2]。木材业在发展，因此对粘接剂的需求量也越来越大，所以，为了人类社会健康，可持续的发展，需要新型，绿色，低成本，高性能的胶黏剂。

1.1.2 胶黏剂种类

按照原料来源，胶黏剂可以被分成天然胶黏剂与合成胶黏剂。天然胶黏剂，顾名思义，就是自然形成的，具有胶黏功能的物质，大多动物或者植物胶均属于此类，我国古代用浆糊，粘土，动物胶等粘接木板等，用于建筑、工具和工艺品的制造，便属于此类^[3]，但天然胶黏剂产量较低且性能不足以胜任更大强度的粘接，目前市面上应用较多的为高分子的合成胶黏剂，主要有：

“三醛”系列胶粘剂，即脲醛胶、酚醛胶和三聚氰胺胶，其中尿缩醛成本相比下较小，因此用量较大，然而，尿缩醛中常常要添加甲醛等有害气体，不可避免的释放到空气中，会严重污染室内空气，且对生产者和消费者的身体健康具有极大的威胁。研究表明，在这种被甲醇污染的环境里长期生存，会增加各种慢性呼吸道疾病，如咽喉炎、鼻炎等的患病几率，甚至会引发白血病^[4]；