胶粘剂与涂料.pptx

会计学;原料来源于天然物质制成的胶黏剂称为天然胶黏剂。 天然胶粘剂可分为无机类和有机类，有机类又可分为蛋白质类和碳水化合物类。按其化学组成分为三大类：蛋白质胶、碳水化合物胶（如淀粉胶、纤维素胶等）和其它天然树脂胶（如木质素、单宁、虫胶、松香、生漆等）。本章只简要介绍木素胶、单宁胶、蛋白质胶、淀粉胶、纤维素类胶、木材原料胶以及硅酸盐水泥、石膏等无机胶。 ;天然胶黏剂的特点： （1）原料易得，可以直接取自于大自然； （2）价格低廉； （3）生产工艺简单； 初粘性好 （4）使用方便； （5）大多为低毒或无毒； （6）能够降解，不产生公害， 价格低廉。;第一节 淀粉胶粘剂 ;最早将淀粉作为胶黏剂使用的是埃及人，他们用含淀 粉的胶黏剂黏结纸草条，目前，淀粉作为胶黏剂应用主 要是在纸及纸制品中，如纸盒和纸箱的封糊、贴标签、 平面上胶、粘信封、多层纸袋粘合等。;进入21世纪以后，材料的良好环境性能将成为新材料的一大特点。淀粉作为一种无毒无害、价格低廉、可生物降解、对环境友好的天然可再生资源，在各行业中的应用日趋广泛。特别是近年来，世界胶黏剂工业生产技术正朝着节省能源、低成本、无公害、高黏性和无溶剂化方向发展。;淀粉胶黏剂作为一种绿色环保产品，已引起胶黏剂行业的广泛关注和高度重视。就淀粉胶黏剂的应用和发展看，采用玉米淀粉氧化的淀粉胶黏剂的前景看好，研究应用最多。;1. 原淀粉的结构; 1940年，瑞士K.H. Meyer和T. Schoch将淀粉团粒完 全分散于热的水溶液中，发现淀粉颗粒可分为两部分， 形成结晶沉淀析出的部分为直链淀粉（amylose），留存 在母液中的部分为支链淀粉（amylopectin）。 直链淀粉：是以α-1，4-甙键连接的线型聚合物。 支链淀粉：是淀粉链上具有α-1，6-甙键连接的侧链结构 高支化合聚合物。 ;淀粉的结构;淀粉的结构; 淀粉在酸的作用下加热水解生成糊精、麦芽糖等 一系列中间产物，其最终的水解产物是 α-D- 葡萄糖。 ;天然淀粉中一般同时含有直链淀粉和支链淀粉。 多数谷类淀粉含直链淀粉在20%~30%之间，比根类淀粉要高，后者仅含17%~20%的直链淀粉。糯玉??、糯高粱和糯米等不含直链淀粉，全部是支链淀粉。; 常见淀粉的直、支链淀粉含量（%）;淀粉是一种可再生性天然高分子化合物, 具有良好的粘合性和成膜性能。淀粉分子包括支链淀粉和直链淀粉2种成分。 直链淀粉是一种线型聚合物，通过分子内氢键的作用 卷曲成螺旋型。这种紧密堆集的线圈式结构不利于水分 子接近，故不溶于冷水。支链淀粉有许多支链，这些短 链容易与水分子形成氢键，故支链淀粉易溶于冷水。 ;淀粉之所以能够成为一种良好的胶黏剂，就是因为具备了可生成糊的支链淀粉，而另一部分直链淀粉又能促进其发生胶凝作用的缘故。 原淀粉相对分子质量较大，聚合度较高，约160～6000，不溶于水，但在水中可溶胀。由于流动性及渗透性较差，若直接作为胶黏剂则其性能极差。 ;变性淀粉;经过物理、化学或生物的方法对淀粉进行有限度的改性，改变其分子结构和性能，便可控制淀粉的溶解度和黏度。淀粉分子中含有糖苷键和易于发生化学反应的羟基，所以淀粉能和许多物质发生化学反应。这一性质是制备性能优异胶黏剂的理论基础。 ;淀粉胶黏剂的制作方法有多种，主要有糊化法、氧化法、酯化、醚化法及与其他高分子单体接枝共聚法。 由于原淀粉相对分子质量较大，聚合度较高，流动性及渗透性较差，用作胶黏剂时必须对淀粉的内部分子结构进行解体、降解。; 降解方法主要有热降解、生物降解、酸降解和氧化降 解等，由于前三种方法存在温度高、时间长、降解率低和 降解程度难以控制等问题，所以常用氧化降解。 因此氧化淀粉胶黏剂是制备其他改性淀粉胶黏剂基础。 ; 2. 氧化淀粉(oxidixed starch) 胶黏剂;淀粉分子中化学性质较为活泼的羟基和α- 1,4糖苷键易被各种氧化剂氧化。C2、C3、C6位上的醇羟基很容易被氧化，在不同的条件下羟基被氧化为醛基、羧基,分子中的苷键部分发生断裂，使淀粉分子聚合度降低氧化后的淀粉是含有醛基和羧基的聚合度低的改性淀粉的混合物。 这种淀粉与水在氧化剂的作用下经加热糊化或室温糊化而制成氧化淀粉胶黏剂 。 ;氧化剂主要有双氧水、高锰酸钾、次氯酸钠。 不同的氧化剂氧化机理不同，制成的氧化淀粉胶黏剂也不同。 ;淀粉经氧化后，形成具有水溶性、润湿性、胶接性的氧化淀粉。 如果氧化程度过高，降解太厉害，黏度太低，胶接力下降。 如果氧化程度不够，黏度太大，润湿性不好，胶接力也很低。 氧化程度主要通过氧化剂、氧化时间和黏度来控制。 ;氧化剂的用量少，氧化程度不够，淀粉生成的新官能团总量减少，使胶黏剂的黏度增加，初粘力下降，流动性差。用量多，氧化过度，致使胶