CN105860877A - 一种淀粉胶黏剂的添加剂及其制备方法和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种淀粉胶黏剂的添加剂，其由第一组份、第二组份和第三组份组成；第一组份由过氧化脲和过硼酸盐组成，第二组份由聚丙烯酰胺和脲醛树脂组成，第三组份由膨润土、纳米二氧化硅、膨胀珍珠岩、木质纤维素、蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和对羟基苯甲酸丙酯组成，其中，第一组份、第二组份与第三组份的重量比为10:5‑10:2‑2.5。本发明还提供了淀粉粘合剂的添加剂的制备方法和使用方法。本发明可以提高淀粉粘合剂的粘结力、自干速度，耐水性，在常温下可稳定存放一年以上，不沉降、不霉变。
Description
技术领域
本发明涉及淀粉胶黏剂技术领域，尤其涉及一种淀粉胶黏剂的添加剂及其制备方法和使用方法。
背景技术
淀粉胶黏剂是近年来我国包装行业普遍采用的一种胶黏剂，具有强度高、重量轻、无腐蚀、无污染、防潮性好、粘接性强、涂膜坚韧以及生产设备简单、制作方便和涂布量小等优点，是取代沿用多年的泡花碱的优良胶黏剂。它被广泛应用于各种纸制包装箱、袋、管的生产，也可用于商标、壁纸的粘贴以及纺织品上浆、制鞋业及棉织物粘接等。但淀粉粘合剂本身也存在一些不足，例如自干速度慢、初粘力低、耐水性差等。为此，许多业内人士展开了改进研究。主要的改进办法：一是通过选用更加合适的氧化剂，以简化生产工艺和优化产品性能；二是加入聚乙烯醇等高分子材料对其改性，以提高其耐水性、干燥速度、初粘速度、储存时间等性能；三是通过加入一些增粘剂形成复合淀粉胶的方法来提高耐水性、粘接强度和干燥速度；四是制成固体淀粉粘合剂，以克服液体淀粉粘合剂的粘度稳定性差、不易久存、运输不便等不足。
目前，淀粉胶黏剂的制备一般是将淀粉溶于水后用高锰酸钾氧化，然后加入烧碱和硼砂等得到，但是高锰酸钾在碱性条件下容易生成深色的二氧化锰，会影响胶黏剂的颜色，而且会对环境造成一定的影响，烧碱和硼砂也会对人的身体健康造成损害。更重要的是，用这种方法制作的淀粉胶黏剂容易出现沉淀，而且对纸板的粘结力不够、自干速度慢(自干速度慢会使纸胚易变软、跑边、塌楞)、易吸湿。因此，亟需设计一种淀粉胶黏剂添加剂代替硼砂和烧碱，并提高胶黏剂的稳定性、粘结力、自干速度和耐水性。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种淀粉胶黏剂的添加剂及其制备方法和使用方法。其抛弃了影响粘合剂颜色的高锰酸钾，而用过氧化脲和过硼酸盐对淀粉进行氧化，并用聚丙烯酰胺和脲醛树脂对淀粉进行改性，有效提高胶黏剂的抗凝胶性、吸湿性、柔韧性和粘稠性，改善了粘结剂粘结力差、易吸湿的缺点，加入的膨润土、纳米二氧化硅和膨胀珍珠岩提高了粘结剂的自干速度，加入的磷酸三丁酯和对羟基苯甲酸丙酯将淀粉颗粒、固体颗粒分散，使粘结剂不易沉降，加入的木质纤维素和蔗糖可改善胶黏剂初粘力小的缺点。本发明的淀粉胶黏剂的添加剂可提高胶黏剂的稳定性、粘结力、自干速度和耐水性，在常温下可稳定存放一年以上，不沉降、不霉变。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种淀粉胶黏剂的添加剂，其由第一组份、第二组份和第三组份组成；
所述第一组份由过氧化脲和过硼酸盐组成，其中，过氧化脲和过硼酸盐的重量比为1:0.5-1；
所述第二组份由聚丙烯酰胺和脲醛树脂组成，其中，聚丙烯酰胺和脲醛树脂的重量比为2-3:1；
所述第三组份由膨润土、纳米二氧化硅、膨胀珍珠岩、木质纤维素、蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和对羟基苯甲酸丙酯组成，其中，膨润土、纳米二氧化硅、膨胀珍珠岩、木质纤维素、蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和对羟基苯甲酸丙酯的重量比为1:2:1:0.5-0.8:0.8-1:0.7-1:0.1-0.3:0.01-0.1；
其中，所述第一组份、所述第二组份与所述第三组份的重量比为10:5-10:2-2.5。
进一步地，本发明的淀粉胶黏剂的添加剂，其由第一组份、第二组份和第三组份组成；
所述第一组份由过氧化脲和过硼酸盐组成，其中，过氧化脲和过硼酸盐的重量比为1:0.75；
所述第二组份由聚丙烯酰胺和脲醛树脂组成，其中，聚丙烯酰胺和脲醛树脂的重量比为2.5:1；
所述第三组份由膨润土、纳米二氧化硅、膨胀珍珠岩、木质纤维素、蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和对羟基苯甲酸丙酯组成，其中，膨润土、纳米二氧化硅、膨胀珍珠岩、木质纤维素、蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和对羟基苯甲酸丙酯的重量比为1:2:1:0.6:0.9:0.8:0.2:0.05；
其中，所述第一组份、所述第二组份与所述第三组份的重量比为10:8:2.25。
进一步地，所述过硼酸盐为过硼酸钠、过硼酸钾或过硼酸钙。
进一步地，所述膨润土由钠基膨润土和钙基膨润土组成，所述膨润土的粒径≤100μm；所述膨胀珍珠岩粉末的粒径≤100μm。
进一步地，所述纳米二氧化硅为二氧化硅纳米线或空心介孔二氧化硅纳米球。
本发明还提供了上述所述的淀粉胶黏剂的添加剂的制备方法，具体步骤如下：
取上述重量比的过氧化脲和过硼酸盐，分别进行研磨和筛分，筛分至粒径≤100μm，并混合均匀，即得所述第一组份；
取上述重量比的聚丙烯酰胺和脲醛树脂，分别进行研磨和筛分，筛分至粒径≤100μm，并混合均匀，即得所述第二组份；
取上述重量比的蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和对羟基苯甲酸丙酯放入反应容器中，加水至蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和对羟基苯甲酸丙酯全部溶解后，按上述比例加入膨润土粉末、纳米二氧化硅粉末、膨胀珍珠岩粉末和木质纤维素进行超声分散，然后将100V直流电源的正负极放入反应容器中，正极和负极间距为25cm，通电15-25min后，交换正负极的位置并继续通电15-20min，然后停止通电，给反应容器加热升温至50℃，并保温30-40min，然后减压蒸发至将水全部蒸出，烘干后即得所述第三组份。
进一步地，所述超声分散的功率为50-100W，频率为20-30kHz，超声时间为10-20min。
本发明还提供了上述所述的淀粉胶黏剂的添加剂的使用方法：将30-100重量份的淀粉加入到150-300重量份的水中，搅拌均匀后，加入15重量份的所述第一组份，搅拌反应0.5-1h；随后按上述重量比加入所述第二组份，搅拌反应1-2h；然后按上述重量比加入所述第三组份，搅拌均匀后，用紫外线辐照或钴-60辐射源辐照，即得所述淀粉胶黏剂。
进一步地，所述搅拌反应中搅拌的速度为100-400转/分；所述紫外线辐照的辐照强度为70-90W/cm2，波长为180-260nm，辐照时间为5-10h；所述钴-60辐射源辐照的辐射剂量为10-50kGy，辐照时间为15-30min。
更进一步地，所述淀粉选择以下种类中的任意一种或多种：玉米淀粉、大米淀粉、小麦淀粉、大麦淀粉、高粱淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉以及红薯淀粉。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
（1）本发明的第一组分由过氧化脲和过硼酸盐组成，
过氧化脲为白色结晶粉末，无毒无气味，理论活性氧含量达16%，H2O2含量35%。过氧化脲在水中分解为尿素（CO(NH2)2）、H2O2和原子氧（O），H2O2和原子氧（O）被逐渐释放出来，氧化反应在常温常压下即可进行，原子氧（O）的存在使过氧化脲比双氧水具有更强的氧化性强，使用过氧化脲为氧化剂，氧化条件温和，氧化能力强。过氧化脲既是氧化剂，又是漂白剂，可使粘合剂产品更白更细腻。另外，过氧化脲的分解副产物尿素可以作为粘合剂的填料。尿素分子中的羰基可以与淀粉链中的羟基发生一定程度的缩合作用，从而增加粘合剂的稠度和粘接力。同时，尿素具有一定的吸湿性，可兼有催干作用；过硼酸盐则缓慢分解出过氧化氢，过氧化氢将淀粉分子链上的羟基氧化，并使淀粉分子降解，这就减小了淀粉水溶液的粘度，提高了淀粉水溶液的流动性，过氧化脲和过硼酸盐两者共同氧化可提高淀粉胶黏剂的热稳定性，增强了抗沉降能力。
（2）本发明的第二组份由聚丙烯酰胺和脲醛树脂组成。淀粉分子的内部由许多环层和网状构成。一方面，环层内是由长短不同的直链分子或支链分子靠氢键互相平行排列的微晶束，呈放射状；另一方面，淀粉中的一部分分子链以无定形的方式把微晶束联系起来, 使得同一个直链分子或支链分子的分支有可能参加到各个不同的微晶束里。其中起骨架作用的是巨大的支链分子, 直链分子则可能有一部分单独包含在淀粉中，另一部分分布在支链分子中,与支链的分子混合构成微晶束。淀粉分子的环层、网状结构导致它在形成氧化淀粉后很容易出现凝胶现象。而一旦形成凝胶，则胶粘剂就会结皮、凝胶、沉淀，丧失粘性而失效。选用聚丙烯酰胺作改性剂的优点至少有如下三点：一是因酰胺基的特殊化学性质赋予它优良的抗凝胶功能。聚丙烯酰胺分子中酰胺基能与淀粉分子表面残余的羟基借助氢键作用而产生“架桥”，达到阻止氧化淀粉结皮、凝胶和失粘的目的。二是无毒、无腐蚀性，环境友好。聚丙烯酰胺是分子量在300～2500万之间线状高聚物，固体产品外观为白色粉状颗粒，易溶于水，稳定性好，使用方便；三是聚丙烯酰胺有吸湿性、粘合性、助留性、增稠性。本发明采用聚丙烯酰胺做改性剂，有效提高氧化淀粉的抗凝胶性、吸湿性、柔韧性和粘稠性等性能。然而聚丙烯酰胺用量过多会导致淀粉胶黏剂自干性差、粘合后耐水性低，故而在此基础上增加部分脲醛树脂，剩余的聚丙烯酰胺可以作为引发剂，促发脲醛树脂上的活性羟甲基能与淀粉分子中的残留羟基结合，这样，在聚丙烯酰胺和脲醛树脂的作用下，淀粉分子形成了网状结构，这就极大提高了胶黏剂的粘结能力，而且羟基的减少降低了淀粉分子的亲水性，这就使得到的胶黏剂有较强的耐水性，而且不易吸湿软化。聚丙烯酰胺和脲醛树脂的重量比以2.5:1为宜，使淀粉形成适度的网状结构而不过度。
（3）本发明的第三组份由膨润土、纳米二氧化硅、膨胀珍珠岩、木质纤维素、蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和对羟基苯甲酸丙酯组成，将膨润土、纳米二氧化硅、膨胀珍珠岩加入到淀粉胶黏剂中能有效提高淀粉胶黏剂的自干速度，特别是纳米二氧化硅和膨胀珍珠岩具有良好地不吸湿性，利于水份蒸发；本发明中用钠基膨润土和钙基膨润土同时使用作为填充剂，发现其能有效地缩短干燥时间，提高纸板挺度，钠型膨润土和钙型膨润土以1:1配比时效果最好，另外，钠型膨润土和钙型膨润土同时使用能有效避免分层、沉降的现象；木质纤维素具有优良的粘结、增稠、悬浮及保护胶体的作用，同时木质纤维素还具有杀菌和抗酶解的作用，可以防止淀粉胶黏剂变质、沉降，有效延长了淀粉粘合剂的储存时间；蔗糖的加入可有效提高淀粉胶黏剂的初黏性，磷酸三丁酯可消弭或削减淀粉胶黏剂中的空地，具有消泡的作用；对羟基苯甲酸丙酯具有防腐的作用，其与木质纤维素一起作用防止淀粉胶黏剂在储存过程中发霉、变质。蔗糖与聚乙烯醇为良好的表面活性剂，可吸附分散在膨润土、纳米二氧化硅和膨胀珍珠岩表面，提高它们的溶解性，使淀粉胶黏剂完全不会沉降，可以长时间保存。
（4）在制备第三组份的过程中，在加入膨润土粉末、纳米二氧化硅粉末、膨胀珍珠岩粉末和木质纤维素后，先进行超声分散，将固体粉末和木质纤维素完全分散，形成均匀的胶状，再两次交换正负电极，利用电流使蔗糖与聚乙烯醇均匀分散在固体颗粒周围，在超声分散和交换正负电极的过程中，各组分形态没有发生变化；利用超声分散和交换正负电极电流分散结合的方法，使各形态可以混合分散均匀，一旦第三组份加入到淀粉溶液中，即可迅速与固体颗粒结合，并产生作用。
（5）在使用淀粉胶黏剂的添加剂制备淀粉胶黏剂时，在加入第三组份后用紫外线辐照或钴-60辐照，这是为了促进固体粉末运动，并充分与蔗糖和聚乙烯醇结合，提高分散效果；而且经紫外线辐照或钴-60辐照，能够打断、改性淀粉分子链，降低粘合剂的粘性，使淀粉粘合剂更适于运用。
（6）本发明的淀粉胶黏剂添加剂无毒、无气味，不会造成环境污染，不会影响人体健康。本发明加入到淀粉水溶液后制得的淀粉胶黏剂具有较强的粘结力，自干速度快，吸湿性弱、耐水性强，并使淀粉粘合剂形成稳定的悬浮液，不会沉降，延长了储存时间；普通的淀粉胶黏剂在常温下一般只可稳定存放三个月左右，而经本发明的添加剂制备的淀粉胶黏剂稳定存放一年以上，仍保持良好的粘性、流动性和稳定性，不沉降、不霉变。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
实施例1
一种淀粉胶黏剂的添加剂，其由第一组份、第二组份和第三组份组成；
按照重量份数计，所述第一组份由10份过氧化脲和5份过硼酸钠组成，所述第二组份由10份聚丙烯酰胺和5份脲醛树脂组成，所述第三组份由2份粒径为80μm的膨润土、4份二氧化硅纳米线、2份粒径为80μm的膨胀珍珠岩、1份木质纤维素、1.6份蔗糖、1.4份聚乙烯醇、0.2份磷酸三丁酯和0.02份对羟基苯甲酸丙酯组成，其中，膨润土由1.5份钠基膨润土和0.5份钙基膨润土组成。
上述一种淀粉胶黏剂的添加剂的制备方法，具体步骤如下：
取上述重量份数的过氧化脲和过硼酸盐，分别进行研磨和筛分，筛分至粒径≤100μm，并混合均匀，即得所述第一组份；
取上述重量份数的聚丙烯酰胺和脲醛树脂，分别进行研磨和筛分，筛分至粒径≤100μm，并混合均匀，即得所述第二组份；
取上述重量份数的蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和对羟基苯甲酸丙酯放入反应容器中，加水至蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和对羟基苯甲酸丙酯全部溶解后，按上述比例加入膨润土粉末、纳米二氧化硅粉末、膨胀珍珠岩粉末和木质纤维素进行超声分散，超声分散的功率为50W，频率为30kHz，超声时间为20min；然后将100V直流电源的正负极放入反应容器中，正极和负极间距为25cm，通电15min后，交换正负极的位置并继续通电20min，然后停止通电，给反应容器加热升温至50℃，并保温30min，然后减压蒸发至将水全部蒸出，烘干后即得所述第三组份。
上述一种淀粉胶黏剂的添加剂的使用方法，具体步骤如下：
将30份的玉米淀粉加入到150份的水中，搅拌均匀后，加入15份所述第一组份，搅拌反应0.5h；随后7.5份加入所述第二组份，搅拌反应1-2h；然后加入3份所述第三组份，搅拌均匀后，用紫外线辐照即得所述淀粉胶黏剂；其中搅拌反应中搅拌的速度为100转/分；紫外线辐照的辐照强度为70W/cm2，波长为180nm，辐照时间为5h。
实施例2
一种淀粉胶黏剂的添加剂，其由第一组份、第二组份和第三组份组成；
按照重量份数计，所述第一组份由10份过氧化脲和10份过硼酸钠组成，所述第二组份由15份聚丙烯酰胺和5份脲醛树脂组成，所述第三组份由2份粒径为50μm的膨润土、4份空心介孔二氧化硅纳米球、2份粒径为50μm的膨胀珍珠岩、1.6份木质纤维素、2份蔗糖、2份聚乙烯醇、0.6份磷酸三丁酯和0.2份对羟基苯甲酸丙酯组成，其中，膨润土由0.5份钠基膨润土和1.5份钙基膨润土组成。
上述一种淀粉胶黏剂的添加剂的制备方法，具体步骤如下：
取上述重量份数的过氧化脲和过硼酸盐，分别进行研磨和筛分，筛分至粒径≤100μm，并混合均匀，即得所述第一组份；
取上述重量份数的聚丙烯酰胺和脲醛树脂，分别进行研磨和筛分，筛分至粒径≤100μm，并混合均匀，即得所述第二组份；
取上述重量份数的蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和对羟基苯甲酸丙酯放入反应容器中，加水至蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和对羟基苯甲酸丙酯全部溶解后，按上述比例加入膨润土粉末、纳米二氧化硅粉末、膨胀珍珠岩粉末和木质纤维素进行超声分散，超声分散的功率为50W，频率为30kHz，超声时间为20min；然后将100V直流电源的正负极放入反应容器中，正极和负极间距为25cm，通电15min后，交换正负极的位置并继续通电20min，然后停止通电，给反应容器加热升温至50℃，并保温30min，然后减压蒸发至将水全部蒸出，烘干后即得所述第三组份。
上述一种淀粉胶黏剂的添加剂的使用方法，具体步骤如下：
将30份的大米淀粉和红薯淀粉加入到150份的水中，搅拌均匀后，加入15份所述第一组份，搅拌反应0.5h；随后15份加入所述第二组份，搅拌反应1-2h；然后加入3.75份所述第三组份，搅拌均匀后，用钴-60辐射源辐照即得所述淀粉胶黏剂；其中搅拌反应中搅拌的速度为100转/分；钴-60辐射源辐照的辐射剂量为10kGy，辐照时间为30min。
实施例3
一种淀粉胶黏剂的添加剂，其由第一组份、第二组份和第三组份组成；
按照重量份数计，所述第一组份由10份过氧化脲和7.5份过硼酸钠组成，所述第二组份由12.5份聚丙烯酰胺和5份脲醛树脂组成，所述第三组份由2份粒径为50μm的膨润土、4份空心介孔二氧化硅纳米球、2份粒径为50μm的膨胀珍珠岩、1.2份木质纤维素、1.8份蔗糖、1.6份聚乙烯醇、0.4份磷酸三丁酯和0.1份对羟基苯甲酸丙酯组成，其中，膨润土由1份钠基膨润土和1份钙基膨润土组成。
上述一种淀粉胶黏剂的添加剂的制备方法，具体步骤如下：
取上述重量份数的过氧化脲和过硼酸盐，分别进行研磨和筛分，筛分至粒径≤100μm，并混合均匀，即得所述第一组份；
取上述重量份数的聚丙烯酰胺和脲醛树脂，分别进行研磨和筛分，筛分至粒径≤100μm，并混合均匀，即得所述第二组份；
取上述重量份数的蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和对羟基苯甲酸丙酯放入反应容器中，加水至蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和对羟基苯甲酸丙酯全部溶解后，按上述比例加入膨润土粉末、纳米二氧化硅粉末、膨胀珍珠岩粉末和木质纤维素进行超声分散，超声分散的功率为100W，频率为20kHz，超声时间为10min；然后将100V直流电源的正负极放入反应容器中，正极和负极间距为25cm，通电25min后，交换正负极的位置并继续通电15min，然后停止通电，给反应容器加热升温至50℃，并保温40min，然后减压蒸发至将水全部蒸出，烘干后即得所述第三组份。
上述一种淀粉胶黏剂的添加剂的使用方法，具体步骤如下：
将30份的高粱淀粉和木薯淀粉加入到150份的水中，搅拌均匀后，加入15份所述第一组份，搅拌反应0.5h；随后15份加入所述第二组份，搅拌反应1-2h；然后加入3.75份所述第三组份，搅拌均匀后，用紫外线辐照即得所述淀粉胶黏剂；其中搅拌反应中搅拌的速度为100转/分；紫外线辐照的辐照强度为70W/cm2，波长为180nm，辐照时间为5h。
实施例4
一种淀粉胶黏剂的添加剂，其由第一组份、第二组份和第三组份组成；
按照重量份数计，所述第一组份由10份过氧化脲和7.5份过硼酸钠组成，所述第二组份由12.5份聚丙烯酰胺和5份脲醛树脂组成，所述第三组份由2份粒径为50μm的膨润土、4份空心介孔二氧化硅纳米球、2份粒径为50μm的膨胀珍珠岩、1.2份木质纤维素、1.8份蔗糖、1.6份聚乙烯醇、0.4份磷酸三丁酯和0.1份对羟基苯甲酸丙酯组成，其中，膨润土由1份钠基膨润土和1份钙基膨润土组成。
上述一种淀粉胶黏剂的添加剂的制备方法，具体步骤如下：
取上述重量份数的过氧化脲和过硼酸盐，分别进行研磨和筛分，筛分至粒径≤100μm，并混合均匀，即得所述第一组份；
取上述重量份数的聚丙烯酰胺和脲醛树脂，分别进行研磨和筛分，筛分至粒径≤100μm，并混合均匀，即得所述第二组份；
取上述重量份数的蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和对羟基苯甲酸丙酯放入反应容器中，加水至蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和对羟基苯甲酸丙酯全部溶解后，按上述比例加入膨润土粉末、纳米二氧化硅粉末、膨胀珍珠岩粉末和木质纤维素进行超声分散，超声分散的功率为80W，频率为25kHz，超声时间为15min；然后将100V直流电源的正负极放入反应容器中，正极和负极间距为25cm，通电20min后，交换正负极的位置并继续通电15min，然后停止通电，给反应容器加热升温至50℃，并保温35min，然后减压蒸发至将水全部蒸出，烘干后即得所述第三组份。
上述一种淀粉胶黏剂的添加剂的使用方法，具体步骤如下：
将100份的小麦淀粉和玉米淀粉加入到300份的水中，搅拌均匀后，加入15份所述第一组份，搅拌反应0.5h；随后12.5份加入所述第二组份，搅拌反应2h；然后加入3.75份所述第三组份，搅拌均匀后，用钴-60辐射源辐照即得所述淀粉胶黏剂；其中搅拌反应中搅拌的速度为300转/分；钴-60辐射源辐照的辐射剂量为50kGy，辐照时间为15min。
对比例1
与实施例4相比，第二组分未添加聚丙烯酰胺，其余各原料重量比与实施例4完全相同，工艺参数也相同。
对比例2
与实施例4相比，第二组分未添加脲醛树脂，其余各原料重量比与实施例4完全相同，工艺参数也相同。
对比例3
与实施例4相比，第三组分的膨润土只为钠基膨润土，其余各原料重量比与实施例4完全相同，工艺参数也相同。
对比例4
与实施例4相比，第三组分的膨润土只为钙基膨润土，其余各原料重量比与实施例4完全相同，工艺参数也相同。
对比例5
与实施例4相比，使各原料的重量比与实例4中的完全相同，但是对于第三组份的制备方法为：加入膨润土粉末、纳米二氧化硅粉末、膨胀珍珠岩粉末和木质纤维素后，不再经过超声分散的工艺，而是直接将100V直流电源的正负极放入反应容器中，正极和负极间距为25cm，通电20min后，交换正负极的位置并继续通电15min，然后停止通电，给反应容器加热升温至50℃，并保温35min，然后减压蒸发至将水全部蒸出，烘干即得所述第三组份。
对实施例1-4以及对比例1-5制备的各淀粉胶黏剂进行测试，测试结果如表1所示。其中，粘度的测定方法为参考中华人民共和国标准GB/T 1723涂料粘度测定法，在25℃下用XND-1型涂-4粘度计进行测定；剥离强度参考中华人民共和国标准GB/T 7122-1996进行测定；粘度代表胶黏剂的流动性及稳定性，自干时间代表淀粉胶黏剂的自干速度，剥离强度代表淀粉胶黏剂的粘结力，储存期表示淀粉胶黏剂不出现沉降、不霉变的期限。
表1
从上表1看出，实例4中制备出的淀粉胶黏剂各相关性能均为最佳，可确定其原料配比和工艺参数为最优选方案；对比例1由于未添加聚丙烯酰胺，其粘度明显增高，且储存期下降，即抗沉降能力显著低于实施例4；对比例2中由于未添加聚丙烯酰胺，其粘度下降，自干时间也增加，同时胶黏剂内部分子结构发生变化，储存期下降，即抗沉降能力显著低于实施例4；对比例3及对比例4由于只单独添加了钠型膨润土或钙型膨润土，其自干时间相对延长，也较易发生沉降，储存期变短；对比例5对于第三组份的制备时，未经超声分散，淀粉胶黏剂的存储时间明显下降，说明超声分散有助于将固体粉末和木质纤维素完全分散，使淀粉胶黏剂延缓沉降，延长存储时间。
对实施例4制备的淀粉胶黏剂在存储不同时间后取样测定其相关性能，测试结果如表2所示。
表2
从上表2看出，随着存储时间的增加，实施例4制备的淀粉胶黏剂的相关性能均有所下降，存储第14个月时，粘度及剥离强度下降最多，同时胶黏剂开始出现少量沉降；说明实施例4制备的淀粉胶黏剂至少能稳定存储14个月。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (10)
1.一种淀粉胶黏剂的添加剂，其特征在于，其由第一组份、第二组份和第三组份组成；
所述第一组份由过氧化脲和过硼酸盐组成，其中，过氧化脲和过硼酸盐的重量比为1:0.5-1；
所述第二组份由聚丙烯酰胺和脲醛树脂组成，其中，聚丙烯酰胺和脲醛树脂的重量比为2-3:1；
所述第三组份由膨润土、纳米二氧化硅、膨胀珍珠岩、木质纤维素、蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和对羟基苯甲酸丙酯组成，其中，膨润土、纳米二氧化硅、膨胀珍珠岩、木质纤维素、蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和对羟基苯甲酸丙酯的重量比为1:2:1:0.5-0.8:0.8-1:0.7-1:0.1-0.3:0.01-0.1；
其中，所述第一组份、所述第二组份与所述第三组份的重量比为10:5-10:2-2.5。
2.根据权利要求1所述的淀粉胶黏剂的添加剂，其特征在于，其由第一组份、第二组份和第三组份组成；
所述第一组份由过氧化脲和过硼酸盐组成，其中，过氧化脲和过硼酸盐的重量比为1:0.75；
所述第二组份由聚丙烯酰胺和脲醛树脂组成，其中，聚丙烯酰胺和脲醛树脂的重量比为2.5:1；
所述第三组份由膨润土、纳米二氧化硅、膨胀珍珠岩、木质纤维素、蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和对羟基苯甲酸丙酯组成，其中，膨润土、纳米二氧化硅、膨胀珍珠岩、木质纤维素、蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和对羟基苯甲酸丙酯的重量比为1:2:1:0.6:0.9:0.8:0.2:0.05；
其中，所述第一组份、所述第二组份与所述第三组份的重量比为10:8:2.25。
3.根据权利要求1所述的淀粉胶黏剂的添加剂，其特征在于，所述过硼酸盐为过硼酸钠、过硼酸钾或过硼酸钙。
4.根据权利要求1所述的淀粉胶黏剂的添加剂，其特征在于，所述膨润土由钠基膨润土和钙基膨润土组成，所述膨润土的粒径≤100μm；所述膨胀珍珠岩粉末的粒径≤100μm。
5.根据权利要求1所述的淀粉胶黏剂的添加剂，其特征在于，所述纳米二氧化硅为二氧化硅纳米线或空心介孔二氧化硅纳米球。
6.根据权利要求1-5任一权利要求所述的淀粉胶黏剂的添加剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
取上述重量比的过氧化脲和过硼酸盐，进行研磨和筛分，筛分至粒径≤100μm，并混合均匀，即得所述第一组份；
取上述重量比的聚丙烯酰胺和脲醛树脂，进行研磨和筛分，筛分至粒径≤100μm，并混合均匀，即得所述第二组份；
取上述重量比的蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和对羟基苯甲酸丙酯放入反应容器中，加水至蔗糖、聚乙烯醇、磷酸三丁酯和对羟基苯甲酸丙酯全部溶解后，按上述比例加入膨润土粉末、纳米二氧化硅粉末膨胀珍珠岩粉末和木质纤维素进行超声分散，然后将100V直流电源的正负极放入反应容器中，正极和负极间距为25cm，通电15-25min后，交换正负极的位置并继续通电15-20min，然后停止通电，给反应容器加热升温至50℃，并保温30-40min，然后减压蒸发至将水全部蒸出，烘干后即得所述第三组份。
7.根据权利要求6所述的淀粉胶黏剂的添加剂的制备方法，其特征在于，所述超声分散的功率50-100W，频率为20-30kHz，超声时间为10-20min。
8.根据权利要求1-5任一权利要求所述的淀粉胶黏剂的添加剂的使用方法，其特征在于，将30-100重量份的淀粉加入到150-300重量份的水中，搅拌均匀后，加入15重量份的所述第一组份，搅拌反应0.5-1h；随后按上述重量比加入所述第二组份，搅拌反应1-2h；然后按上述重量比加入所述第三组份，搅拌均匀后，用紫外线辐照或钴-60辐射源辐照，即得所述淀粉胶黏剂。
9.根据权利要求8所述的淀粉胶黏剂的添加剂的使用方法，其特征在于，所述搅拌反应中搅拌的速度为100-400转/分；所述紫外线辐照的辐照强度为70-90W/cm2，波长为180-260nm，辐照时间为5-10h；所述钴-60辐射源辐照的辐射剂量为10-50kGy，辐照时间为15-30min。
10.根据权利要求8所述的淀粉胶黏剂的添加剂的使用方法，其特征在于，所述淀粉选择以下种类中的任意一种或多种：玉米淀粉、大米淀粉、小麦淀粉、大麦淀粉、高粱淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉以及红薯淀粉。
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