韋蘭心（東北林業(yè)大學(xué),哈爾濱　150000）

淀粉基木材膠黏劑的合成及應(yīng)用

韋蘭心
（東北林業(yè)大學(xué),哈爾濱150000）

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工業(yè)技術(shù)水平越來越高，因此把我國(guó)充足的食品原料制作成工業(yè)用品對(duì)工業(yè)發(fā)展來說具有重要的意義。淀粉的工業(yè)價(jià)值是能夠開發(fā)出較高性能的木材膠黏劑，這實(shí)現(xiàn)了食品原料向工業(yè)原料的轉(zhuǎn)化。目前在對(duì)淀粉進(jìn)行研究時(shí)，要根據(jù)淀粉本身的特性和達(dá)成木材膠黏劑的要求這兩個(gè)方面進(jìn)行分析。促進(jìn)淀粉基木材膠黏劑的合成。

關(guān)鍵詞：淀粉；木材膠黏劑；合成；應(yīng)用

0　前言

我國(guó)的樹木資源比較緊缺，但是木料在工業(yè)和建筑業(yè)方面用途比較廣泛，為了節(jié)約木質(zhì)材料的使用，我們利用人造板代替木材，但是人造板的發(fā)展需要木材膠黏劑的使用。木材膠黏劑就是本文要研究的重點(diǎn)，木材膠黏劑要向著高性能、低消耗和低成本方向發(fā)展。利用淀粉進(jìn)行木材膠黏劑的合成，有非常顯著的作用。

1　淀粉基木材膠黏劑概述

1.1淀粉化學(xué)基礎(chǔ)及構(gòu)成

淀粉是在植物的光合作用下形成的一種化合物，這種化合物具有天然的高分子。淀粉是由多個(gè)不同的部分組合而成的，從內(nèi)部結(jié)構(gòu)上說，淀粉可以分成結(jié)晶區(qū)和無定型區(qū)。按照不同的分子構(gòu)成，可以把淀粉分成直鏈淀粉和支鏈淀粉。淀粉主要分布在植物中，含有淀粉的植物有很多種類，我們常見的植物淀粉有玉米淀粉、土豆淀粉和地瓜淀粉等等，不常見的還有大米淀粉和高粱淀粉。在日常生活中和研究使用中，玉米淀粉比較常見。淀粉是把葡萄糖，經(jīng)過水分脫解以后再經(jīng)過糖苷鍵聚集而形成的一種高聚物。淀粉的化學(xué)分子表達(dá)式是C6H10O5。直鏈淀粉與纖維有很相近的性能，因此在透明度和柔韌性方面有很好的體現(xiàn)，支鏈淀粉，在膠和粘性方面有突出的表現(xiàn)。因此我們對(duì)淀粉基木材膠黏作用進(jìn)行研究的時(shí)候要重視對(duì)支鏈淀粉的分析。

1.2淀粉基木材膠黏劑的現(xiàn)狀分析

淀粉膠黏劑的特點(diǎn)是成本低、天然無毒、來源廣泛、有利于環(huán)境保護(hù)。在對(duì)木材膠黏劑進(jìn)行制作時(shí)，淀粉是能夠用到的最廣泛的材料，制作的工藝手段以及高性能淀粉的開發(fā)是專家和學(xué)者研究的重點(diǎn)。目前淀粉膠黏劑的缺陷主要是淀粉基木材膠黏劑在濕膠合強(qiáng)度方面比較低，這就出現(xiàn)了不耐水的問題，在工業(yè)生產(chǎn)中不能達(dá)到黏膠的要求。淀粉的乳液具有不穩(wěn)定的特點(diǎn)，很容易出現(xiàn)凝沉的現(xiàn)象，分子之間因?yàn)闅滏I的作用，很容易結(jié)晶，這種情況下膠黏劑就容易失效，如果淀粉基木材膠黏劑在儲(chǔ)存時(shí)間上比較短，就會(huì)產(chǎn)生比較嚴(yán)重的失效現(xiàn)象。

2　淀粉基木材膠黏劑的合成及應(yīng)用

2.1交聯(lián)改性氧化淀粉的制備

氧化淀粉具有一定的優(yōu)勢(shì)，顏色比較白并且糊化比較簡(jiǎn)單、黏糊度不高且具有良好的流動(dòng)性，其耐水性與粘結(jié)強(qiáng)度都有一定的優(yōu)點(diǎn)。所以在對(duì)淀粉膠黏劑的合成與應(yīng)用進(jìn)行分析時(shí)要重視交聯(lián)改性氧化淀粉的作用。在淀粉顆粒中，利用支鏈淀粉和直鏈淀粉的共同作用可以形成一定的顆粒結(jié)構(gòu)。通過交聯(lián)改性和淀粉顆粒的交聯(lián)化學(xué)鍵，對(duì)顆粒的韌性有積極的促進(jìn)作用，這樣淀粉顆粒經(jīng)過糊化作用，粘度會(huì)不斷加強(qiáng)，但是這種糊化作用要控制在一定的限度內(nèi)，否則過度糊化可能導(dǎo)致顆粒膨脹，對(duì)淀粉的粘性起到破壞作用。在交聯(lián)改性的過程中，主要采用環(huán)氧氯丙烷作為交聯(lián)劑，查看其沉降的程度以及一些工藝條件對(duì)交聯(lián)度產(chǎn)生的影響。在溫度達(dá)到40度以上時(shí)，膠黏度達(dá)到最大值。

2.2交聯(lián)-接枝復(fù)合改性氧化淀粉的制備

接枝反應(yīng)主要是在大分子鏈上，利用一定的化學(xué)鍵和淀粉直鏈的功能側(cè)基反應(yīng)，在這種反應(yīng)下，形成的物質(zhì)叫做接枝共聚物。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)于能夠用到的淀粉衍生物的使用標(biāo)準(zhǔn)也越來越高，因此把這種接枝共聚物用在淀粉的改性上，研究出適合工業(yè)使用的淀粉接枝共聚物具有重要價(jià)值。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是成本低、對(duì)環(huán)境的影響比較小，不會(huì)產(chǎn)生較多的污染物，在工業(yè)領(lǐng)域和人們的生產(chǎn)生活中有較多的用途，比如在造紙和增稠劑的制作方面用處較多。利用這種技術(shù)可以將乙烯基類單體和淀粉分子進(jìn)行結(jié)合，制造出淀粉膠黏劑，使淀粉結(jié)構(gòu)中存在的剛性鏈和接枝支鏈相結(jié)合、相互的滲透，結(jié)合在一起形成一個(gè)比較大的分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在此情況下產(chǎn)生的這種物質(zhì)具有淀粉的性質(zhì)，也具有接枝支鏈的性質(zhì)。在接枝改性中，我們考察的主要是接枝支鏈。對(duì)淀粉中存在的濃度和單體用量進(jìn)行研究。在對(duì)接枝改性圖譜進(jìn)行觀察的過程中能夠清晰的看到，淀粉和丙烯酸丁能夠形成接枝共聚的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)。在對(duì)淀粉進(jìn)行交聯(lián)雙重屬性分析以后，我們能夠看到，淀粉顆粒表面發(fā)生了非常嚴(yán)重的腐蝕作用，致使原本的淀粉沒有了原來的形態(tài)和面貌，甚至?xí)l(fā)生破裂，如果發(fā)生破裂，那么淀粉顆粒就會(huì)產(chǎn)生表面積增加的現(xiàn)象，這樣的情況就對(duì)接枝共聚反應(yīng)有促進(jìn)作用。我們?cè)趯?duì)接枝改性前后的淀粉進(jìn)行研究時(shí)能夠發(fā)現(xiàn)，接枝改性的作用能對(duì)淀粉產(chǎn)生一定的影響，這些影響主要表現(xiàn)在充分的提高了淀粉在相變方面的穩(wěn)定性。如果分界區(qū)間的溫度不斷升高，那么在較高溫度的影響下，交聯(lián)接枝改性要比交聯(lián)改性的熱變溫度有更強(qiáng)的促進(jìn)作用。

2.3交聯(lián)-接枝復(fù)合改性淀粉膠黏劑的制備

交聯(lián)-接枝雙重改性淀粉膠黏劑的實(shí)驗(yàn)主要是利用淀粉的乳液添加聚乙烯醇進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的。經(jīng)過攪拌、糊化、添加催干劑和消泡劑等來制作淀粉基木材膠黏劑。通過實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚩闯?，在聚乙烯醇的作用下，淀粉具有了很?qiáng)的穩(wěn)定性，在水的作用下，水和膠體的復(fù)合體能夠在淀粉的外殼上起到易行的吸附作用，在顆粒之間有一定的隔斷作用，這樣就能使分散體系具有一定的穩(wěn)定性，從而有效的提高膠黏劑的膠合作用。另外，催干劑也能對(duì)淀粉膠黏劑的干燥速率產(chǎn)生一定的影響。膠黏劑的所用時(shí)間越短，干燥的速度就會(huì)越快，所以要使用膠黏劑去衡量淀粉性能的好壞。如果淀粉經(jīng)過了膠黏劑改性，那么在干燥程度上就會(huì)超過沒有改性的淀粉膠。在膠黏劑中如果添加入一定的催干劑或者碳酸鈣，能夠非常有效的提升膠黏劑在干燥方面的速率，還有利于促進(jìn)膠黏劑在固含量方面產(chǎn)生的變化。糊化劑在對(duì)于淀粉膠黏劑中也是必不可少的組成部分，淀粉通過糊化作用可以有效的提升淀粉膠黏劑的性能。糊化過程要有一定的控制度，否則可能產(chǎn)生相反的作用。

3　總結(jié)

綜上所述，本文利用幾種工藝方法和實(shí)驗(yàn)對(duì)淀粉基木材的膠黏性進(jìn)行了分析，要想促進(jìn)淀粉基木材膠黏劑的合成及應(yīng)用，就要從多個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化：即輔助材料使用、汽溫的控制、糊化的利用和干燥劑的使用等。這樣才能促進(jìn)淀粉膠黏劑的發(fā)展，滿足我國(guó)的工業(yè)要求。

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