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淀粉基胶粘剂在修建涂猜中的使用

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    涂覆于修建物及与修建物相干的物体,对修建物起装饰、掩护、特别功效等作用,大概几种作用兼而有之的成膜物质被习气地称为修建涂料。其一样平常是由基料、填料、颜料、助剂以及疏散介质(溶剂或水)构成。为了满意使用的必要,比年来生界列国在修建涂料的装饰、掩护基材的功效底子上,常在传统涂猜中添加一些公用质料,鼎力开展功效性涂料,如防火防水涂料、保温涂料、防霉涂料、环保涂料、杀虫涂料以及发光涂料等等。而淀粉及其衍生物在修建涂猜中的使用正顺应了功效性涂料的开展趋向和要求。 以淀粉作为粘合剂(基料)消费的涂料,次要用于修建物内墙面的装饰。基料是修建涂料的次要成膜物质,也称胶粘剂,是涂料配方的次要身分和底子,它的构成、性子对涂装于修建物外表的膜的特征(光度、耐水性、耐磨性、耐擦洗功能、耐候性等)起着决议性作用。以淀粉衍生物为基料消费的修建涂料综合功能失掉了增强,如流平性、涂刷性、防沉淀性均失掉改进,克制了传统聚乙烯醇修建内墙涂料流平性、涂刷性、防沉淀性差的缺陷。淀粉衍生物修建涂料的耐水性、波动性、活动性、相容性、均一性、附着力、遮掩力均能到达修建涂料基料的要求,且其不含甲醛,对人体无危害。由于淀粉是自然可食性质料,它的衍生物涂料对情况宁静、无毒,是一种绿色环保的修建涂料,具有宽广的开展远景。 

   1 几种淀粉衍生物在修建涂猜中的使用 淀粉衍生物是将淀粉接纳物理、化学或酶的手腕来改动其性子,经过分子堵截、重排、氧化或在淀粉分子中引人代替基使得性子产生变革、增强或具有新的性子的淀粉产品[5]。在修建涂猜中用到的淀粉衍生物次要有氧化淀粉、双醛淀粉、交联淀粉、经烷基淀粉和多孔淀粉等。 1.1 氧化淀粉 氧化淀粉是淀粉分子中的某些局部如化学性子较为生动的经基、醛基氧化,糖昔键等碱性水解。在氧化剂作用下,淀粉分子中较生动的轻基被有限地氧化为醛基、酮基、竣基,分子中的糖昔键局部产生断裂,如许使淀粉分子的官能团产生变革,聚合度低落,得当控制氧化水平而制得的氧化淀粉,具有精良的溶水性、亲和力、浸润性、粘结性,经碱糊化后,即成为粘合剂[6]。此粘合剂在修建涂猜中失掉普遍使用。现在氧化淀粉的氧化剂次要有次氯酸钠、双氧水和高锰酸钾,另有大批氧化历程利用过氧酸、高碘酸等[7]。 薛国庆等[8]研讨了用氯气作为氧化剂在碱性条件下制备涂料用淀粉胶的工艺历程:将原淀粉在碱性条件下通人氯气氧化,然后顺次加人硼砂水溶液和定量已完全消融的梭甲基纤维素(CMC)水溶液,搅拌匀称。失掉不含甲醛的环保型氧化淀粉胶。使用此氧化淀粉胶消费的涂料的粘合性和波动性精良,不凝冻,附着力和遮掩结果好,刷涂时不流栓、平整、不脱粉,在储存时期颜色和波动性无变革。曾丽娟等[9]接纳双氧水作氧化剂,硫酸亚铁为催化剂在碱性条件下制备氧化淀粉,然落伍一步交联处置,使其耐水性、波动性呱动性、相容性、均一性、附着力和遮掩力均能到达修建涂料基料的要求。 差别的氧化剂对淀粉举行变性制得的氧化淀粉功能差别。用次氯酸钠作氧化剂其好处是代价廉价,不发生有色物质,可以包管产品的光彩,但次氯酸钠氧化淀粉胶液泡沫丰厚、氧化工夫长、氧化水平难以控制、氧化剂糜费大,且次氯酸钠波动性差,消费和氧化历程中净化较大;高锰酸钾作为氧化剂,氧化工夫短,尽头易控制,氧化剂耗量少,宁静波动,但其复原产品是二价锰离子,二价锰离子在糊化时天生氢氧化锰,氢氧化锰和氛围中的氧气反响进一步天生三氧化二锰和二氧化锰水合物,而三氧化二锰和二氧化锰水合物使胶液呈棕色,无法作为涂料的基料利用[10]双氧水本身和复原产品均无毒、无色、宁静无净化,而且氧化结果及产品功能较好。因而选择双氧水作氧化剂对原淀粉举行氧化,失掉的氧化淀粉胶粘剂在修建涂猜中利用结果较好。 1.2 双醛淀粉 双醛淀粉是由高碘酸及其盐氧化淀粉天生的淀粉衍生物。双醛淀粉分子中含有很多易反响的醛基官能团,具有很多良好的归天、生化特征,如碱溶性、易交联接枝、粘接力强、容易糊化和不易发霉等功能,而且具有精良的卫生宁静性、生物降解性、化学活性,使用普遍。 在修建行业的乳胶涂猜中含有酪卵白、聚乙烯醇或聚丙烯酞胺,参加过量的双醛淀粉可进步涂料的防水功能。双醛淀粉与亚硫酸氢盐加合物可取代阿拉伯树胶、右旋糖醉和聚乙烯醇作为涂料的波动剂、增稠剂以及交联剂,进步产品的波动性[11]。除此之外,双醛淀粉无毒,不含甲醛。双醛淀粉与醋酸乙烯聚合物共同,可作修建质料的粘接剂和无机质料的外表处置剂。加人它能避免出碱和涂料吸人无机质料孔中,加强涂料的附着功能[12]。 双醛淀粉毒性低、宁静性好、化学反响活性高,在修建涂猜中使用具有较大上风。 1.3 交联淀粉 交联淀粉是淀粉与具有二个大概多个官能团的化学试剂起反响,差别淀粉分子的经基间构成醚化或醋化键而交联起来制得的淀粉衍生物[13]。制备交联淀粉的办法一样平常是加交联剂于碱性淀粉乳中,在20-50℃起反响,到达要求的反响水平后,中和、过滤、水洗和枯燥阎。交联淀粉具有较高的冷冻波动性;对酸、碱和剪切作用波动性初等,这些优秀的性子使得交联淀粉在修建涂猜中失掉很好的使用。 已往的交联淀粉涂料因此尿素作交联剂举行淀粉的化学改性的。尿素作交联剂,举行淀粉的改性,代价廉价,质料易得,水溶性强,易操纵。但单纯用尿素作为交联剂,后果淀粉胶的粘接力不敷。依据这种状况,白志诚等[14]在一种高功能复合助剂(FH)作用下,用尿素与淀粉产生交联,失掉一种混淆交联淀粉胶。此淀粉胶的交联度和粘接度大大进步,从基本上办理淀粉涂料的附着力题目;它与无机填料外表充实润湿严密靠拢,进一步办理涂料的匀称性和波动性题目;在分配时,接纳公道的胶包粉调制技能,使胶液匀称地掩盖于填料外表,构成无机掩护薄膜,办理涂料外表的光亮度题目。 黄裕杰等[15]接纳毒性较小的乙二醛作为交联剂,在酸催化下对玉米淀粉举行交联改性,经过正交实行,取得了耐水性较好的交联淀粉。由于此交联淀粉胶具有很好的耐水性,可以在防水涂猜中失掉较好使用。 1.4 轻烷基淀粉 经烷基淀粉是淀粉与环氧烷化合物起反响天生的经烷基淀粉衍生物,产业上次要消费轻乙基和经丙基淀粉。在修建涂猜中,利用经乙基淀粉作为涂料胶粘剂。经乙基淀粉为非离子型,与别的胶料以及涂猜中的各组分的相容性好;轻乙基淀粉糊活动性好,具有精良的成膜性;凝沉性弱,粘度波动,制备的涂料波动,有利于施涂,涂层匀称[16]。徐立宏等[17]用经乙基淀粉取代代价昂贵的轻乙基纤维素用做涂料增稠剂,不光能使涂料增稠,同时还能使涂料有优秀的流变性。 1.5 多孔淀粉 多孔淀粉是一种新型的变性淀粉,是将具有生淀粉酶生机的酶在低于糊化温度下作用于生淀粉而构成的多孔性蜂窝状产品[18]。多孔淀粉外表充满了直径为1Et, m左右的小孔,小孔由外表向中心深人,孔的容积占颗粒体积50%左右,因而具有精良的吸附功能,且对目标物有缓释作用。多孔淀粉是一种泉源普遍、便宜的纯自然物质,宁静、无毒,利用剂量不受限定;其可生物降解;制备工艺复杂,使用普遍,顺应性强[19]。 常用的内墙涂料在掺人杀虫剂当前,对蚊蝇可到达触杀的目标。这种产品可普遍使用于六畜豢养房,在冬季到临之前涂森于豢养房的内墙,可以包管家畜不受蚊虫扰乱,但一样平常在1周后,杀虫剂身分完全生效,不克不及到达临时杀虫结果。以是需加人可控制杀虫剂身分挥发、到达缓释作用的物质—--多孔淀粉。 吸附除虫剂 的多孔淀粉修建涂料的制备:将淀粉投人盛有60℃左右温水的反响锅内举行搅拌,勿使沉淀,然后迟缓加人2%淀粉干重的H102(30%),使淀粉充实氧化,再将10%烧碱液加人反响器内,恒温搅 拌1.5-2h,待液体中气泡大局部消散后,冷却至40-45℃,参加过量吸附有除虫剂多孔淀粉(将除虫剂间接加人多孔淀粉中,让其物理吸附构成),在不停搅拌下加人10%的硼砂溶液(需水浴消融),硼砂和糊精产生络合反响,粘度渐渐进步,持续搅拌0.5h,就可制得交融剂,再搅拌0.5h得制品Imp。 多孔淀粉作为一种优秀的吸赞同缓释剂,在吸附了除虫剂后加人修建内墙涂料,可以到达抱负的结果。分外是在粉刷涂料时期,杀虫剂开释量很少,掩护了操纵工人的宁静,随后能陡峭的开释,继续较永劫间。由于实验仪器的限定,对多孔淀粉加人后的涂料涂膜机器功能(附着力、强度等)另有待进一步研讨。同时,在涂料的制备中,由于质料次要身分为淀粉,需思索加人防霉剂,以克制霉菌的生长,同时还需进一步改良工艺,延伸挥发工夫和控制挥发量,确保杀虫结果。 

   2 淀粉胶粘剂在修建涂猜中的使用近况及开展远景 传统的修建涂料存在颜色不匀称、遇水或湿气即会零落、涂料易霉易蜕变、涂膜强度低、附着力和耐水性差,无效利用限期短等题目,而以淀粉衍生物为基料消费的修建涂料很大水平上改动这些缺陷,如流平性、涂刷性、防沉淀性均好。淀粉基涂料消费工艺复杂,产品代价低于传统修建涂料;它是一种绿色、环保型涂料,不含甲醛,对人体无危害,切合了天下列国推行的环保政策。我国事农业大国,淀粉资源极为丰厚、价廉,且是可再生资源。加了淀粉胶粘剂的修建涂料综合功能优秀,代价低,具有环保上风。只管云云,由于淀粉质料自己性子的制约,淀粉衍生物作为修建涂料的基料在防霉、附着力、强度等方面另有待进一步研讨。

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