生物基納米膠乳的制備及其應(yīng)用研究.pdf

1、近年來，淀粉膠黏劑己被廣泛使用以部分取代昂貴的不可再生石油基膠乳，而市售淀粉黏度高、不穩(wěn)定、易老化，不能滿足現(xiàn)代高濃涂布的要求，所以開發(fā)高固含量、低黏度、高黏結(jié)強(qiáng)度的新型淀粉生物膠乳意義重大。本研究采用乳液聚合法合成了接枝淀粉膠乳，賦予了其石油基膠乳和淀粉兩者的優(yōu)良性能。同時(shí)，因碳酸鋯銨(AZC)能與羥基、羧基反應(yīng)，作為環(huán)?？顾畡┯惺旎?、應(yīng)用廣的特點(diǎn)，故將其直接應(yīng)用于淀粉的交聯(lián)改性，制備了性能優(yōu)良的交聯(lián)淀粉膠乳。
　　首先，以玉

2、米氧化淀粉及單體為原料，采用乳液聚合法合成接枝淀粉膠乳，并應(yīng)用于紙張涂布。探討了軟硬單體種類及配比、淀粉乳濃度、單體、氧化劑和引發(fā)劑用量等因素對(duì)接枝淀粉性能及其應(yīng)用性能的影響。結(jié)果表明，淀粉乳濃度35％，單體用量60％，混合單體BA/St/MMA比例為65/21/14，AA用量2％，氧化劑H2O2用量5％，引發(fā)劑H2O2-FeSO4用量1.6％和0.6％，反應(yīng)時(shí)間3h，接枝溫度80℃，合成的接枝淀粉共聚物成膜性能優(yōu)良，平均粒徑143.6

3、nm，接枝率和接枝效率可達(dá)到74.54％和60.45％。當(dāng)取代20％SBR膠乳進(jìn)行紙張涂布，涂層的光澤度、平滑度和干拉毛強(qiáng)度均有提高。紅外譜圖表明單體己成功接枝到淀粉鏈上。
　　其次，在酶解、糊化、交聯(lián)工藝下，以甘油為塑化劑，不同種類淀粉經(jīng)α-淀粉酶水解，糊化，用AZC交聯(lián)得到高固含量、高黏結(jié)力、低黏度的淀粉膠乳，并將其部分取代SBR膠乳應(yīng)用于紙張涂布。結(jié)果表明，木薯淀粉乳濃度50％，甘油用量15％，酶用量0.075％時(shí)制備的酶解

4、淀粉在50℃用12％AZC交聯(lián)，得到的淀粉膠乳有較好的黏結(jié)性能。用SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析可知，交聯(lián)溫度和AZC對(duì)膠乳性能影響大，而甘油和α-淀粉酶對(duì)膠乳性能影響很小。玉米氧化淀粉因含有-COOH，經(jīng)AZC交聯(lián)制備的膠乳性能較木薯淀粉好，且氧化程度低的淀粉制備的膠乳代替20％SBR膠乳用于紙張涂布時(shí)，涂層平滑度、白度、光澤度和表面強(qiáng)度均有提高。隨后，以玉米氧化淀粉為原料，考察了酶解、糊化、交聯(lián)的5種反應(yīng)工藝組合對(duì)制備的膠乳及涂布紙性能的

5、影響。結(jié)果表明，50％的玉米氧化淀粉先經(jīng)0.075％α-淀粉酶60℃水解30min，再在50-60℃用12％ AZC交聯(lián)30min，之后升溫至90℃保溫糊化30min，得到的淀粉膠乳黏結(jié)性能和印刷性能優(yōu)越，其平均粒徑為528.6nm。紅外譜圖和EDS圖表明碳酸鋯銨與淀粉發(fā)生了交聯(lián)反應(yīng)，從SEM圖可看出淀粉膠乳涂層顏料分散均勻，紙面更為平滑。
　　最后，將自制的接枝淀粉膠乳和交聯(lián)淀粉膠乳與市售的幾種淀粉膠乳作對(duì)比。結(jié)果表明，二者的黏