標簽: 共聚物
丙烯酸系共聚物改性玉米淀粉膠粘劑
摘要:介紹了丙烯酸(AA)-丙烯酰胺(AAm)共聚物改性玉米淀粉膠粘劑的制備方法。研究了聚合反應溫度、AA-AAm共聚物、引發劑及淀粉的用量、PH值等各種因素對膠粘劑性能的影響。改性的膠粘劑表現出良好的粘接性能,適用于瓦楞紙箱的生產。玉米淀粉膠粘劑具有粘接強度高、無腐蝕性、制備簡單、成本低、防潮性能好等優點,廣泛用于瓦楞紙箱的制造。隨著我國的對外開放,出口貿易增加,瓦楞紙箱的用量越來越大,質量要求越來越高,用氧化、糊化玉米淀粉方法生產的膠粘劑已不適應優質瓦楞紙箱生產的需求。為了尋求高質量的瓦楞紙箱用膠粘劑,人們采用加入聚乙烯醇[、聚丙烯酰胺[、脲醛樹脂、聚乙烯醇縮甲醛等方法對玉米淀粉膠粘劑進行改性。筆者采用在聚乙烯醇溶液中先將AA-AAm共聚合,然后再加入玉米淀粉加熱糊化的方法制得了快干型的玉米淀粉膠粘劑,適用于瓦楞紙箱的快速生產。 1 實驗部分 1.2 主要原料 丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AAm),工業聚合級;聚乙烯醇(PVA1799)、玉米淀粉、氨水,工業品;過硫酸銨、亞硫酸氫鈉,化學純。 1.2制備方法 將一定量的PVA和水加入反應釜內,于90℃攪拌4h使PVA完全溶解。降溫至80℃,滴加AA、AAm的混合液和過硫酸銨、亞硫酸氫鈉的混合液,約11.5h滴完,保溫反應0.5h。然后加入玉米淀粉,繼續加熱攪拌并使之糊化,加入防腐劑攪拌均勻,降溫至50℃以下,用氨水調節PH值為810后出料。 1.3 性能測試 粘度 按GB/T 2794-1995測定。 PH 值用PHS-3型酸度計測定。 粘接強度 按GB 5034-85測定 2 結果與討論 2.1 影響粘度的幾種因素 2.1.1 聚合反應溫度對粘度的影響 AA-AAm共聚合反應溫度對粘度的影響見圖1。 由圖1 可見,粘度隨反應溫度的升高而增大,達到最大值后減小。因為反應溫度與反應速率常數遵循 ;關系式。當溫度升高時,AA-AAm反應速率常數增大,共聚物的分子質量增大,粘度增加;反應溫度繼續升高,解聚反應也加快,共聚物分子質量減小,故粘度下降。反應溫度控制在80℃左右較為合適。2.1.2 引發劑用量對粘度的影響在聚合反應過程中,增加引發劑用量,聚合反應速率加快,體系的粘度增大,如圖2所示。但是,引發劑用量過大時,體系中游離基濃度增大,鏈終止速度加快,鏈增長速率減小,共聚物分子質量下降。引發劑質量分數為0.6%,0.8%較好。2.1.3 AA-AAm共聚物用量對粘度的影響由圖3可見,隨著AA-AAm共聚物用量增加,體系粘度增大。因為AA與AAm都是水溶性很好的單,很容易聚合成高聚物。共聚物中含有―COOH、―COO-、―CONH2等親水性基團,它們易與水分子形成氫鍵。而共聚物中的碳鏈結構通過締合作用在分子間形成網狀結構,從而使大分子鏈間進一步聚集形成以聚合物為中心的龐大的流體力學體積,使體系的粘度增加。但是, AA-AAm共聚物的量不能太大,否則導致體系凝膠,失去粘性。聚物質量分數控制在06%,8%較合適。 2.1.4 淀粉用量對粘度的影響增加淀粉用量,體系粘度增大。實驗證明,淀粉質量分數控制在25%左右較適宜。 2.2 值對膠粘劑穩定性的影響由圖4可見,隨著PH值升高,體系的穩定性增加。因為氨水的加入使共聚物中羧基(―COOH)轉變成羧酸銨鹽(―COO-NH4+),增加了共聚物的負電荷密度,使共聚物間的排斥作用增大,聚集作用減小,同時還增加了與水的氫鍵作用,增大AA-AAm聚合物的水溶性,因此體系的穩定性增加。 2.3 共聚物用量對粘接強度的影響&n