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淀粉胶粘剂的内聚能低,与基材的粘结主要靠氢键作用,粘结强度不高;分子链上含有大量羟基容易与水分子形成氢键,耐水性较差,这是目前限制淀粉胶粘剂在胶合板领域应用的两个主要因素。淀粉分子链上C6位羟甲基活泼,容易发生多种化学反应,在不破坏淀粉分子结构的基础上,为淀粉胶粘剂的改性提供了必要条件。
本研究采用氧化的方法,在淀粉分子链上引入强极性羧基官能团,并通过微交联的方法,克服了淀粉的凝沉特性,作为改性胶的基础物质。采用接枝共聚的方法,通过与醋酸乙烯酯单体(VAc)进行接枝反应,在淀粉分子链上引入极性强、易成膜的聚醋酸乙烯酯(PVAc)支链,提高淀粉的内聚能,提高其粘结强度。同时,采用环氧树脂作为交联剂与羧基行进交联反应,形成三维网状结构,阻止水分子向胶粘剂内部扩散,改善淀粉胶粘剂的耐水性。
以淀粉接枝聚醋酸乙烯酯(Starch-g-PVAc)作为高内聚能增强组分,环氧树脂(EP)作为耐水改性组分,用以改性氧化淀粉乳,制备了一种新型粘结强度高、耐水性好的改性淀粉胶粘剂。研究结果表明:当Starch-g-PVAc与EP质量比2∶1、Starch-g-PVAc与EP总质量分数为氧化淀粉乳质量的70%时,改性效果最好;此时,改性淀粉胶粘剂的干态剪切强度为4.50MPa,耐水剪切强度为2.60MPa,粘度为830mpa·s,在胶合板生产领域具有良好应用前景。