鋁、錫、銅離子改性骨膠的制備與性能研究.pdf

1、骨膠是綠色環(huán)保型天然高分子膠黏劑，雖然具有悠久的使用歷史，但其在使用過程中存在凝固點高、耐水性差、黏接強度不穩(wěn)定等問題，嚴重制約了骨膠的發(fā)展與應(yīng)用。針對骨膠的這些問題，本論文分別采用了堿解、金屬離子配位改性與堿解、分散、金屬離子配位改性兩種方法對工業(yè)骨膠進行改性，制備出綠色環(huán)保、凝固點低、耐水性好、黏度較高的改性骨膠膠黏劑。本論文主要進行了以下兩方面的工作:
　　首先，在氫氧化鈉介質(zhì)中對工業(yè)骨膠進行降解，然后采用硫酸鋁對降解后的骨

2、膠進行配位改性，以改性骨膠的黏度、凝固點為指標，探究硫酸鋁與氫氧化鈉用量、堿解時間、配位反應(yīng)的pH對改性骨膠性能的影響，通過單因素實驗得到制備改性骨膠的最優(yōu)條件。結(jié)果表明，改性骨膠的最優(yōu)制備條件為:干骨膠25g，去離子水30mL，堿解時間100min，氫氧化鈉1.0g，配位反應(yīng)的pH=5，硫酸鋁0.8g。在最優(yōu)條件下制備的改性骨膠，凝固點-2℃，黏度0.6Pa·s，剪切強度5.88MPa，膠膜接觸角80.57°，比未改性骨膠膠膜接觸角提

3、高39.29°。改性骨膠的耐水性與凝固點較未改性骨膠均有改善，但此改性骨膠存在黏度過低、初黏力不足的問題。
　　其次，針對上述工作中黏度過低的問題，我們采用氫氧化鈉堿解、分散劑（尿素與十二烷基硫酸鈉）分散、金屬離子(Al3+、Sn4+、Cu2+)配位的方法對工業(yè)骨膠進行改性。采用單因素法及響應(yīng)面法對改性骨膠的制備條件進行優(yōu)化，結(jié)果表明，Al3+改性骨膠的最優(yōu)制備條件為:干骨膠25g，去離子水30mL，尿素0.78g，十二烷基硫酸鈉

4、0.50g，硫酸鋁0.80g，配位溫度60.56℃;最優(yōu)條件下所得改性骨膠凝固點4.2℃，黏度4.575Pa·s，膠膜接觸角91.87°。Sn4+改性骨膠的最優(yōu)制備條件為:干骨膠25g，去離子水30mL，尿素0.79g，十二烷基硫酸鈉0.44g，四氯化錫1.27g;最優(yōu)條件下所得改性骨膠凝固點4.4℃，黏度1.902Pa·s，膠膜接觸角92.97°。Cu2+改性骨膠的最優(yōu)制備條件為:干骨膠25g，去離子水30mL，硫酸銅1.0g;最優(yōu)條

5、件下所得改性骨膠凝固點5℃，黏度1.6Pa·s，膠膜接觸角92.57°。Al3+、Sn4+、Cu2+改性骨膠的凝固點較未改性骨膠凝固點（常溫凝固）有大改善，同時黏度較理想;Al3+、Sn4+、Cu2+改性骨膠膠膜接觸角較未改性骨膠膠膜接觸角41.28°均顯著提高，且膠膜表面更加光滑平整，改性骨膠耐水性明顯提高。
　　經(jīng)過上述兩方面的工作，不僅解決了骨膠使用過程中凝固點高、耐水性差的問題，而且優(yōu)化了改性骨膠的制備條件，并為骨膠改性提