淀粉膠粘劑用改性脲醛樹脂防水劑的制備

【作者】劉毅；

摘要：淀粉膠粘劑現如今已廣泛應用于包裝行業,但由于在其主鏈上帶有太多的親水基團-OH以及在其成型后未能形成有效的網狀結構,從而耐水性能普遍較差。現階段,在淀粉膠粘劑中添加防水劑共混復配從而增強淀粉膠粘劑耐水性能,比起合成新型的耐水型淀粉膠粘劑而言,更加的快捷省力。另外,將脲醛樹脂復配于淀粉膠粘劑中增強其耐水性能的工藝已相當成熟,為此本文對能提高淀粉膠粘劑的耐水性能的脲醛樹脂防水劑進行了系統的改性研究。本文以改進淀粉膠粘劑用脲醛樹脂防水劑的合成工藝為突破口,研究制備能夠大幅度提高淀粉膠粘劑耐水性能的脲醛樹脂防水劑的改性方法。通過環氧氯丙烷,PPE的合成添加接枝至脲醛樹脂的鏈上,擴大脲醛樹脂的結構,復配至淀粉膠粘劑中,增多能起交聯作用基團的數量,增強淀粉膠粘劑的耐水性能。環氧氯丙烷改性脲醛樹脂實驗通過探索研究了改性劑環氧氯丙烷的用量,接枝共聚時間,原料甲醛與尿素的配比,縮聚溫度這幾個因素對合成出來的改性脲醛樹脂防水劑及其對于提高淀粉膠粘劑耐水性能的影響。在單因素實驗的基礎上進行正交實驗,得到最佳的工藝條件：F/U摩爾配比為2,環氧氯丙烷用量8g,縮聚階段溫度90℃,接枝共聚反應時間1h15min。對改性后的聚合產物進行紅外表征,了解其結構特點。PPE改性脲醛樹脂實驗通過比較系統的單因素實驗,選取了7個因素：改性劑PA的用量,PA的合成時間,環氧氯丙烷的用量,原材料甲醛與尿素的配比,脲醛樹脂酸性第一階段縮聚的時間,后階段改性時縮聚縮合階段的溫度和時間。分別詳細研究了這些影響因素對合成出來的產品的影響,以及最終對于提高淀粉膠粘劑耐水性能的影響。并再次進行正交實驗優化,得到最佳工藝為：原材料F/U摩爾配比為2,PA的添加量為14g,后階段縮聚縮合階段溫度為55℃,合成PA的時間為2h, ECH的添加量為8g,脲醛樹脂前階段縮聚反應時間為70min,后階段縮聚縮合接枝共聚反應時間為1h20min。實驗還探討了復配后放置時間對于淀粉膠粘劑耐水性能的影響,研究結果表明：在常溫下PPE改性脲醛即可復配至淀粉膠粘劑中使用,且效果隨放置時間的延長而稍有提升。對改性后產品進行紅外表征,研究PPE改性脲醛樹脂的結構特點。

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