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胶合板用淀粉胶的研究

卢利明  
【摘要】: 淀粉是以葡萄糖为基本单元的高聚物,具有较多的羟基,与水结合的氢键强,因而耐水性差,不能满足人造板生产的要求。本研究通过对玉米淀粉氧化降解、接枝烯类高聚物、加入交联剂等化学改性手段,减少胶液体系中羟基的数目,引入其它活性基团,提高了淀粉胶粘剂的耐水性能,满足了Ⅱ类胶合板的应用要求。 研究中首先对淀粉的变性工艺进行探讨,选取了次氯酸钠、过氧化氢、高锰酸钾、高碘酸钠四种氧化剂,采用比较成熟的氧化工艺进行实验,通过化学分析和红外分析两种手段,选择了最佳的氧化剂;运用正交设计试验方法,通过考察高锰酸钾、氢氧化钠、硫酸、淀粉乳浓度四个因素,以羰基及羧基含量为评价指标,确定最佳的氧化工艺。 在确定氧化工艺的基础上,研究了淀粉胶粘剂的制备工艺。运用正交设计试验方法,将淀粉胶粘剂用于压制胶合板,以胶合板的Ⅱ类耐水胶合强度为评价指标,通过考察高锰酸钾、丙烯酰胺和交联剂三个影响因子,确定了淀粉胶粘剂的最佳制备工艺;通过比较有机酸、磷酸、氯化铵和混和催化剂(磷酸:氯化铵=7:3)四种固化剂的固化时间,选择了最佳固化剂,并进一步确定了固化剂的用量。通过考察热压温度、时间、压力三个影响因子,确定了该胶的最佳热压工艺条件。最后,采用红外分析法对制胶过程的化学机理进行分析探讨。 研究结果表明:(1)高碘酸钠氧化效果最佳,但从成本和性能结合来看,高锰酸钾最适合于作为玉米淀粉的氧化剂;(2)最佳高锰酸钾二次氧化工艺条件为:对于参加氧化反应的100g的玉米淀粉,最佳的氧化条件为氢氧化钠0.6g,硫酸3g,淀粉乳浓度40%,高锰酸钾1.2g;(3)最佳的制胶工艺参数为:高锰酸钾为淀粉量的1.2%,丙烯酰胺为淀粉量8%,主剂:交联剂=75:25;(4)最佳的固化剂的为有机酸,用量为淀粉胶的2.5-3%;(4)最佳的热压工艺参数为:热压温度160℃、热压压力l.2MPa,热压时间3min。


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