化学改性淀粉胶粘剂的研究进展.pdfVIP

收稿 日期 2008-11-05 作者简介 伍波 (1986～)，男，硕士研究生，研究方向：生物质胶粘剂，E—mail：wwwbbbl212@126com。 通讯作者 张求慧，副教授，研究方向 生物质胶粘剂，E-mail：qhzh66@l63．com。 基金项 目 国家 “十一五”科技攻关项 目(2006BAD18B0905)。 化学改性淀粉胶粘剂的研究进展 伍 波，张求慧，张双保 ，王永波 北京林业大学 木材科学与工程教育部重点实验室，北京 100083 擒要 ：随着人们环保意识的增强，开发研究环保型胶粘剂已经越来越受到重视。淀粉是一种 天然高分子材料，无毒、易生物降解，在胶粘剂的应用领域中占有重要地位。本文综合介绍了国 内外淀粉胶粘剂在氧化、接枝等化学改性方面的研究和开发概况，提 出了淀粉胶粘剂今后的发展 方 向。 关键词：淀粉 ；化学改性；胶粘剂 中图分类号：TQ432．2 文献标识码 ：A 文章编号 ：1001—5922(2009)04—0077—03 随着石油供需矛盾 日益突 出，人们又把 目光投向可 2 性淀粉胶粘剂的研究概况 再生天然高分子原料。淀粉廉价 、无毒 ，易生物降解 ， 是一种天然胶粘剂较理想的原料”“。若经过化学改性 ， 人类使用淀粉胶粘剂的历史虽然悠久 ，但性能却变 改变其分子结构和性能 ，便可控制淀粉 的溶解度和黏 化不大 ，直至近代针对淀粉胶粘剂的特点和不足 ，人们 度。淀粉分子中含有糖苷键和易于发生化学反应的羟 才进行 了一系列研究和改进 ，以求达到快干、高强、稳 基，能与许多物质发生化学反应 ’，这一性质是制备性 定、环保等优 良性能。化学改性” 可提高淀粉胶的耐水 能优异胶粘剂的理论依据。 性 ，其原理是将适当的化学品通过氧化、缩聚、交联等 方法 ，向胶液体系 中导入其他活性基 团，如醛基 {一 1 淀粉胶粘剂改性机理 CHO)、羧基 (一COOH)、酰胺基 (一CONH，)、异氰酸酯基 (一NCO)等。在胶粘剂的固化过程中，这些活性基团交联 淀粉颗粒是由少量 的直链淀粉和大部分的支链淀粉 缩合反应生成牢固的亚甲基键和脲键等耐水化学键 ，形 所组成 ，不论是直链淀粉还是支链淀粉 ，其高聚物大分 成结构紧密的网状骨架 ，阻止水分子楔入产生润涨而对 子都 是 由葡萄糖 单位 (CH。0)通 过糖 苷键 (C—O—C)以 氢键造成破坏。以均匀分布的少量耐水化学键为骨干核 800～3000不等的聚合度聚合而成。在每个葡萄糖单位的 心 ，与大量的氢键共同形成的合力成 为改性淀粉胶粘剂 C，、C和C上各有一个羟基 ，因而在一个淀粉链状高聚物 的胶接力来源，既保证了粘接强度又提高了耐水性。 分子上就有成千上万个羟基。每个淀粉颗粒又 由大量直 2．1 氧化改性 链淀粉和支链淀粉分子链 以结晶区和无定形区的形式交 氧化淀粉是最早使用和研究的变性淀粉之一。工业 织组成。淀粉胶粘剂中的大量羟基所形成的氢键是淀粉 生产中最常用的氧化剂是碱性次氯酸盐，所得到的氧化 淀粉糊稳定性高、流动性好、凝沉性较弱、透 明度高、 胶粘接力的主要组成部 分 。 由于羟基极易与水分子结 成膜性好、粘接力强”。赵连成等”将玉米淀粉经氧化低 合 ，导致淀粉胶粘剂耐水性差。要想提高淀粉胶粘剂的 耐水性 ，应在淀粉分子链之间均匀导入适量结合牢固的