本发明涉及变性淀粉及胶黏剂技术领域，具体涉及一种环保型牛皮纸淀粉胶的制备方法。
背景技术：
淀粉是一种天然的生物高分子物质，具有生物可降解，来源丰富和廉价等特点，已成为近年生物可降解性材料研究的重点，淀粉的水溶液经过强碱或加热处理会发生糊化和胶凝作用，具备成为胶粘剂的基础。但是未经过改性的淀粉胶粘剂粘度大、流动性、储存稳定性以及耐水性均较差，另外由于淀粉的高分散性，分子之间强烈的相互作用，使得淀粉与其他聚合物材料之间的界面引力太弱，相容性很差，其机械性能也较差，从而限制了淀粉胶的应用范围，因此许多研究都在寻找合适的方法来改性淀粉胶。
随着国家对环保的重视，一些国家和地区禁止普通胶如bopp胶带等带入境，尤其欧美地区对进口产品的环保要求非常高，而牛皮纸胶带的基材及胶粘剂不会对环境造成污染，可随包装物循环再生利用。目前常用的牛皮纸胶大部分为免水牛皮纸胶带，其胶面涂上胶一般是热熔胶或是橡胶等自粘性胶，但此类牛皮纸胶带容易被氧化、容易变质，不宜长久储存，因此，开发一种本身不自带粘性、需要过水后才会产生粘性淀粉类的湿水牛皮纸胶带具有重要的意义。
技术实现要素：
本发明所要解决的问题是：提供一种环保型牛皮纸淀粉胶的制备方法，制得的牛皮纸淀粉胶初粘力高、剥离度大、拉力强。
本发明为解决上述问题所提供的技术方案为：一种环保型牛皮纸淀粉胶的制备方法，所述的淀粉胶通过以下步骤制得：
(1)、将淀粉原料和水加入反应釜中，升温至60-85℃，加热糊化后，控制搅拌速率在600-1000rpm下加入硅烷偶联剂，反应1h后降温至40℃以下；
(2)、加入乳化剂和引发剂，搅拌反应10-30分钟；
(3)、然后以连续加料方式滴加预乳化的丙烯酸类衍生物，在60-80℃下反应2h后，采用碳酸氢钠溶液调节乳液的ph值，过滤后加入消泡剂、防霉剂、流平剂得到淀粉胶。
优选的，所述的淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、大麦淀粉、马铃薯淀粉中的一种，淀粉和水的重量比为1：1～3。
优选的，所述的硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种，其用量为淀粉重量的8-10％。
优选的，所述的引发剂为硝酸铈铵-过硫酸铵、硝酸铈铵-过硫酸钾、亚硫酸氢钠-过硫酸胺、硫酸亚铁-过硫酸铵、硝酸银-过硫酸钾中的一种，其用量为淀粉重量的1.0-5.0％。
优选的，所述的乳化剂为非离子乳化剂，为失水山梨醇单油酸酯、聚氧乙烯20山梨醇酐单油酸酯、单甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯中的一种，其含量为淀粉重量的0.5-1％。
优选的，所述的预乳化的丙烯酸类衍生物为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸-2-羟乙酯中的两种以上混合物，其用量为淀粉重量的20-50％。
优选的，所述的消泡剂为矿物油消泡剂、有机硅油消泡剂、聚醚消泡剂中的一种，其用量为淀粉重量的0.05-0.1％。
优选的，所述的防霉剂为邻苯基苯酚、2-吡啶硫醇-1-氧化锌、过硫酸胺中的一种，其用量为淀粉重量的0.05-0.1％。
与现有技术相比，本发明的优点是：本发明通过乳化聚合接枝的方式，并在结构中引入硅氧烷基团，可以在粘接界面形成强力较高的化学键，与被粘的骨架材料结合容易，大大改善了粘接强度，能提高它们的耐水、耐气候等性能，比非改性淀粉具有更好的防霉和粘结性能；应用于牛皮纸的胶层可以使粘合时间短、湿润后可使用时间长、可剥离强度大，在纸基涂布过程中无断裂、卷边发生。并且在应用过程表面牛皮纸材料并不需要严格的处理工艺，成本低，粘性强，不会出现边角起翘或是不耐高温等，适应于国际发展趋势的环保型胶带。该产品属绿色环保产品，具有初粘力高、剥离度大、拉力强等特性，湿水牛皮纸胶带它的基材及胶粘剂对环境不会造成污染并可随包装物循环再生利用。
具体实施方式
以下将通过实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
实施例1
本实施例环保型牛皮纸淀粉胶按照以下步骤制得：
将500kg玉米淀粉原料和500kg水加入到反应釜中，升高至85℃，加热糊化后，控制搅拌速率在600rpm下加入40kg硅烷偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷，反应1h后降温40℃，加入5kg乳化剂失水山梨醇单油酸酯和2.5kg引发剂硝酸铈铵-过硫酸铵，搅拌10分钟后，滴加250kg预乳化的丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯混合物，在60℃下反应2h后，采用碳酸氢钠溶液调节乳液的ph值至8，过滤后加入0.25kg矿物油消泡剂、0.25kg防霉剂邻苯基苯酚和流平剂得到淀粉胶。
实施例2
本实施例环保型牛皮纸淀粉胶按照以下步骤制得：
将500kg玉米淀粉原料和1500kg水加入到反应釜中，升高至60℃，加热糊化后，控制搅拌速率在1000rpm下加入50kg硅烷偶联剂乙烯基三甲氧基硅烷，反应1h后降温30℃，加入25kg乳化剂聚氧乙烯20山梨醇酐单油酸酯和5.0kg引发剂硝酸铈铵-过硫酸钾，搅拌30分钟后，滴加100kg预乳化的甲基丙烯酸和丙烯酸甲酯混合物，在80℃下反应2h后，采用碳酸氢钠溶液调节乳液的ph值至7，过滤后加入0.5kg矿物油消泡剂、0.5kg防霉剂邻苯基苯酚和流平剂得到淀粉胶。
实施例3
本实施例环保型牛皮纸淀粉胶按照以下步骤制得：
将500kg玉米淀粉原料和1000kg水加入到反应釜中，升高至70℃，加热糊化后，控制搅拌速率在800rpm下加入40kg硅烷偶联剂乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷，反应1h后降温20℃，加入4.0kg乳化剂单甘油脂肪酸酯和20kg引发剂亚硫酸氢钠-过硫酸胺，搅拌20分钟后，滴加200kg预乳化的丙烯酸丁酯和丙烯酸-2-羟乙酯混合物，在70℃下反应2h后，采用碳酸氢钠溶液调节乳液的ph值至8，过滤后加入0.4kg矿物油消泡剂、0.4kg防霉剂邻苯基苯酚和流平剂得到淀粉胶。
实施例4
本实施例环保型牛皮纸淀粉胶按照以下步骤制得：
将500kg玉米淀粉原料和500kg水加入到反应釜中，升高至60℃，加热糊化后，控制搅拌速率在900rpm下加入45kg硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷，反应1h后降温40℃，加入4.0kg乳化剂单甘油脂肪酸酯和15kg引发剂硫酸亚铁-过硫酸铵，搅拌30分钟后，滴加150kg预乳化的丙烯酸丁酯和醋酸乙烯酯混合物，在80℃下反应2h后，采用碳酸氢钠溶液调节乳液的ph值至7，过滤后加入0.3kg有机硅油消泡剂消泡剂、0.3kg防霉剂2-吡啶硫醇-1-氧化锌和流平剂得到淀粉胶。
实施例5
本实施例环保型牛皮纸淀粉胶按照以下步骤制得：
将500kg玉米淀粉原料和500kg水加入到反应釜中，升高至80℃，加热糊化后，控制搅拌速率在1000rpm下加入40kg硅烷偶联剂γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，反应1h后降温40℃，加入4.0kg乳化剂蔗糖脂肪酸酯和15kg引发剂硝酸银-过硫酸钾，搅拌20分钟后，滴加150kg预乳化的甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸-2-羟乙酯混合物，在80℃下反应2h后，采用碳酸氢钠溶液调节乳液的ph值至8，过滤后加入0.25kg聚醚消泡剂、0.3kg过硫酸胺和流平剂得到淀粉胶。
实施例6
本实施例环保型牛皮纸淀粉胶按照以下步骤制得：
将500kg玉米淀粉原料和500kg水加入到反应釜中，升高至60℃，加热糊化后，控制搅拌速率在800rpm下加入40kg硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，反应1h后降温30℃，加入2.5kg乳化剂蔗糖脂肪酸酯和5.0kg引发剂硝酸铈铵-过硫酸铵，搅拌20分钟后，滴加250kg预乳化的丙烯酸甲酯和丙烯酸-2-羟乙酯混合物，在60℃下反应2h后，采用碳酸氢钠溶液调节乳液的ph值至8，过滤后加入0.25kg聚醚消泡剂、0.3kg过硫酸胺和流平剂得到淀粉胶。
以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明保护范围内。
1.一种环保型牛皮纸淀粉胶的制备方法，其特征在于，所述的淀粉胶通过以下步骤制得：
(1)、将淀粉原料和水加入反应釜中，升温至60-85℃，加热糊化后，控制搅拌速率在600-1000rpm下加入硅烷偶联剂，反应1h后降温至40℃以下；
(2)、加入乳化剂和引发剂，搅拌反应10-30分钟；
(3)、然后以连续加料方式滴加预乳化的丙烯酸类衍生物，在60-80℃下反应2h后，采用碳酸氢钠溶液调节乳液的ph值，过滤后加入消泡剂、防霉剂、流平剂得到淀粉胶。
2.根据权利要求1所述的一种环保型牛皮纸淀粉胶的制备方法，其特征在于，所述的淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、大麦淀粉、马铃薯淀粉中的一种，淀粉和水的重量比为1：1～3。
3.根据权利要求1所述的一种环保型牛皮纸淀粉胶的制备方法，其特征在于，所述的硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种，其用量为淀粉重量的8-10％。
4.根据权利要求1所述的一种环保型牛皮纸淀粉胶的制备方法，其特征在于，所述的引发剂为硝酸铈铵-过硫酸铵、硝酸铈铵-过硫酸钾、亚硫酸氢钠-过硫酸胺、硫酸亚铁-过硫酸铵、硝酸银-过硫酸钾中的一种，其用量为淀粉重量的1.0-5.0％。
5.根据权利要求1所述的一种环保型牛皮纸淀粉胶的制备方法，其特征在于，所述的乳化剂为非离子乳化剂，为失水山梨醇单油酸酯、聚氧乙烯20山梨醇酐单油酸酯、单甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯中的一种，其含量为淀粉重量的0.5-1％。
6.根据权利要求1所述的一种环保型牛皮纸淀粉胶的制备方法，其特征在于，所述的预乳化的丙烯酸类衍生物为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸-2-羟乙酯中的两种以上混合物，其用量为淀粉重量的20-50％。
7.根据权利要求1所述的一种环保型牛皮纸淀粉胶的制备方法，其特征在于，所述的消泡剂为矿物油消泡剂、有机硅油消泡剂、聚醚消泡剂中的一种，其用量为淀粉重量的0.05-0.1％。
8.根据权利要求1所述的一种环保型牛皮纸淀粉胶的制备方法，其特征在于，所述的防霉剂为邻苯基苯酚、2-吡啶硫醇-1-氧化锌、过硫酸胺中的一种，其用量为淀粉重量的0.05-0.1％。
技术总结