CN108485539A - 一种纸管胶的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纸管胶的制备方法，属于化工领域。本发明以L‑酒石酸与乙酰氯为原料，加入浓磷酸为催化剂在加热的条件下进行有机合成反应，将其作为改性剂对制得的大豆基胶粘物质，对上述制备的大豆基胶黏剂进行改性，在碱处理打破蛋白质原有四级结构的基础上，进一步对蛋白质的结构进行改变，使原本包藏在球蛋白内部的亲水基团、疏水基团等暴露出来，使多肽链展开，增强胶合强度，使胶黏剂在固化过程中自身蛋白质分子之间并且与纸管纤维素产生更多的强键结合力，提高了抗压性能。本发明解决了目前纸管胶粘接强度低、耐水性差，纸管耐压强度随存放时间增大大幅下降的问题。

Description

一种纸管胶的制备方法

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种纸管胶的制备方法。

背景技术

纸管用胶粘剂俗称纸管胶，是制作各种纸管、纸桶、纸罐及相关纸制品的一种专用胶粘剂。各类制品视其用途不同，对纸管胶具有特殊的要求。在制作涤纶厂用高速纺丝的POY型和低速加弹DTY型纸管时，要求纸管具有足够高的压缩强度、硬度、韧性、耐水性、耐热性及抗蠕变性等良好的综合性 能。实际上，上述性能在相当程度上取决于所用纸管胶的性能，即纸管胶需 要具备以下性能：良好的物理性能，奶冻，无毒，无味，储存期长。良好的上机性能，挂胶少，初粘性好，干燥快，车速高较好的制品性能，制品硬度高，耐压强度高，耐水、耐热、抗蠕变。

传统的纸管胶主要有明胶、淀粉、聚乙烯醇胶粘剂和聚醋酸乙烯乳液等，取得了一定的效果，但是最大的缺点就是耐水性差，纸管耐压强度随存放时间增大大幅下降，经缩醛化后虽然可得到部分改善，但仍然不能满足要求。因此，生产出一种更高性能的纸管胶满足所需十分必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前纸管胶粘接强度低、耐水性差，纸管耐压强度随存放时间增大大幅下降的问题，提供一种纸管胶的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种纸管胶的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

（1）取氢氧化钠、硅酸钠按质量比2：3：10加入蒸馏水搅拌混合，再加入氢氧化钠质量2~3倍的无水乙醇，升温至40~50℃搅拌混合，得混合液，取混合液按质量比10：3加入豆粕粉，于50~60℃搅拌混合，得混合物，按质量份数计，取20~30份混合物、15~20份乙二醇二乙烯甘油醚、40~50份二乙烯三胺混合，于35~40℃搅拌混合，得搅拌混合物；

（2）取L-酒石酸按质量比4：5加入乙酰氯混合，再加入L-酒石酸质量2~5%的磷酸，升温至70~75℃搅拌混合，旋转蒸发，得旋转蒸发物，取旋转蒸发物按质量比1：5加入无水乙醇，于40~50℃搅拌混合，得搅拌混合物A，按质量份数计，取50~80份搅拌混合物、10~15份搅拌混合物A、6~9份硫脲、3~5份磷酸三丁酯，于4~8℃搅拌混合，得混合物A；

（3）按质量份数计，取12~15份醋酸乙烯、8~13份叔碳酸乙烯酯、4~7份甲基丙烯酸、40~50份聚乙烯醇、8~15份司盘-60、90~100份水混合，升温至65~70℃搅拌混合，得混合基体物，按质量份数计，取100~150份混合基体物、60~80份混合物A、3~5份过硫酸钾、2~6份磷酸氢二钠、3~8份氢氧化钠，升温至80~85℃搅拌混合，冷却至室温，得纸管胶基料，备用；

（4）取1,6-己二胺、盐酸胍按质量比1：1混合，升温至95~100℃搅拌混合，再升温至160~170℃保温，抽真空，冷却至室温，得冷却物，取壳聚糖按质量比3：20加入质量分数为10%的氢氧化钠溶液混合，再加入壳聚糖质量10~14%的硼氢化钠超声，升温至100~110℃搅拌混合，过滤，取滤渣；

（5）取滤渣按质量比1：50加入盐酸混合，于60~80℃搅拌混合，调节pH至6.5~7，得混合物B，取混合物B按质量比2：5加入冷却物混合，于80~90℃微波处理，得纸管胶添加物，取步骤（3）备用的纸管胶基料按质量比10：3加入纸管胶添加物混合1~3h，即得纸管胶。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

（1）本发明利用氢氧化钠、硅酸钠，用酸碱溶液能使蛋白质变性，其不仅有利于豆粉中的蛋白质溶出，同时也会导致其他球蛋白的四级甚至三级结构破坏，使蜷曲、折叠的蛋白质分子链舒展，充分暴露分子内的极性和非极性基团，并提高蛋白质溶液的黏度，加入乙二醇二乙烯甘油醚、二乙烯三胺，两者会发生反应， 通过增加分子链的长度，増强乙二醇二乙烯甘油醚的韧性，通过增加了单个分子上的环氧基团数量，反应形成的长链结构与蛋白质分子反应形成一个互穿网络结 构增强胶黏剂的交联密度，提高了纸管胶的耐水胶接性能；

（2）本发明以L-酒石酸与乙酰氯为原料，加入浓磷酸为催化剂在加热的条件下 进行有机合成反应，将其作为改性剂对制得的大豆基胶粘物质，对上述制备的大豆基胶黏剂进行改性，在碱处理打破蛋白质原有四级结构的基础上，进一步对蛋白质的结构进行改变，使原本包藏在球蛋白内部的亲水基团、疏水基团等暴露出 来，使多肽链展开，增强胶合强度，使胶黏剂在固化过程中自身蛋白质分子之间并且与纸管纤维素产生更多的强键结合力，提高了抗压性能；

（3）本发明醋酸乙烯、叔碳酸乙烯酯、甲基丙烯酸为原料，添加交联引发剂，将大豆基粘胶接枝到经乳液聚合得到的聚醋酸乙烯类的物质中，通过引入羧酸，提高对纸质纤维的粘结性能，增加了固含量，同时引入壳聚糖与以1,6-己二胺、盐酸胍为原料制备的胍盐低聚物进行化学键合得到抗菌性添加物质加入纸管胶，其是一种高分子聚电解质，分子量大于20万，能够通过机械截留的方式留着在纸浆纤维上，当细菌细胞受到抗菌性添加物质的阳离子电荷攻击后，细胞膜开始破裂，细胞内物质外流，导致细胞变形死亡，达到抗菌效果。

具体实施方式

豆粕粉：低温豆粕粉，购自金锣集团，粉碎过150目筛，收集过筛颗粒。

一种纸管胶的制备方法，包括如下步骤：

（1）取氢氧化钠、硅酸钠按质量比2：3：10加入蒸馏水，搅拌混合20~30min，再加入氢氧化钠质量2~3倍的无水乙醇，升温至40~50℃搅拌混合1~2h，得混合液，取混合液按质量比10：3加入豆粕粉，于50~60℃搅拌混合40~60min，得混合物，按质量份数计，取20~30份混合物、15~20份乙二醇二乙烯甘油醚、40~50份二乙烯三胺混合，于35~40℃搅拌混合2~3h，得搅拌混合物；

（2）取L-酒石酸按质量比4：5加入乙酰氯混合，再加入L-酒石酸质量2~5%的磷酸，升温至70~75℃搅拌混合1~2h，旋转蒸发，得旋转蒸发物，取旋转蒸发物按质量比1：5加入无水乙醇，于40~50℃搅拌混合40~50min，得搅拌混合物A，按质量份数计，取50~80份搅拌混合物、10~15份搅拌混合物A、6~9份硫脲、3~5份磷酸三丁酯，于4~8℃搅拌混合2~3h，得混合物A；

（3）按质量份数计，取12~15份醋酸乙烯、8~13份叔碳酸乙烯酯、4~7份甲基丙烯酸、40~50份聚乙烯醇、8~15份司盘-60、90~100份水混合，升温至65~70℃搅拌混合2~3h，得混合基体物，按质量份数计，取100~150份混合基体物、60~80份混合物A、3~5份过硫酸钾、2~6份磷酸氢二钠、3~8份氢氧化钠，升温至80~85℃搅拌混合3~4h，冷却至室温，得纸管胶基料，备用；

（4）取1,6-己二胺、盐酸胍按质量比1：1混合，升温至95~100℃搅拌混合50~60min，再升温至160~170℃保温2~3h，抽真空，冷却至室温，得冷却物，取壳聚糖按质量比3：20加入质量分数为10%得氢氧化钠溶液混合，再加入壳聚糖质量10~14%的硼氢化钠，超声50~60min，升温至100~110℃搅拌混合5~6h，过滤，取滤渣；

（5）取滤渣按质量比1：50加入质量分数为1%的盐酸溶液混合，于60~80℃搅拌混合1~2h，调节pH至6.5~7，得混合物B，取混合物B按质量比2：5加入冷却物混合，于80~90℃微波处理20~30min，得纸管胶添加物，取步骤（3）备用的纸管胶基料按质量比10：3加入纸管胶添加物混合1~3h，即得纸管胶。

实施例1

豆粕粉：低温豆粕粉，购自金锣集团，粉碎过150目筛，收集过筛颗粒。

一种纸管胶的制备方法，包括如下步骤：

（1）取氢氧化钠、硅酸钠按质量比2：3：10加入蒸馏水，搅拌混合20min，再加入氢氧化钠质量2倍的无水乙醇，升温至40℃搅拌混合1h，得混合液，取混合液按质量比10：3加入豆粕粉，于50℃搅拌混合40min，得混合物，按质量份数计，取20份混合物、15份乙二醇二乙烯甘油醚、40份二乙烯三胺混合，于35℃搅拌混合2h，得搅拌混合物；

（2）取L-酒石酸按质量比4：5加入乙酰氯混合，再加入L-酒石酸质量2%的磷酸，升温至70℃搅拌混合1h，旋转蒸发，得旋转蒸发物，取旋转蒸发物按质量比1：5加入无水乙醇，于40℃搅拌混合40min，得搅拌混合物A，按质量份数计，取50份搅拌混合物、10份搅拌混合物A、6份硫脲、3份磷酸三丁酯，于4℃搅拌混合2h，得混合物A；

（3）按质量份数计，取12份醋酸乙烯、8份叔碳酸乙烯酯、4份甲基丙烯酸、40份聚乙烯醇、8份司盘-60、90份水混合，升温至65℃搅拌混合2h，得混合基体物，按质量份数计，取100份混合基体物、60份混合物A、3份过硫酸钾、2份磷酸氢二钠、3份氢氧化钠，升温至80℃搅拌混合3h，冷却至室温，得纸管胶基料，备用；

（4）取1,6-己二胺、盐酸胍按质量比1：1混合，升温至95℃搅拌混合50min，再升温至160℃保温2h，抽真空，冷却至室温，得冷却物，取壳聚糖按质量比3：20加入质量分数为10%得氢氧化钠溶液混合，再加入壳聚糖质量10%的硼氢化钠，超声50min，升温至100℃搅拌混合5h，过滤，取滤渣；

（5）取滤渣按质量比1：50加入质量分数为1%的盐酸溶液混合，于60℃搅拌混合1h，调节pH至6.5，得混合物B，取混合物B按质量比2：5加入冷却物混合，于80℃微波处理20min，得纸管胶添加物，取步骤（3）备用的纸管胶基料按质量比10：3加入纸管胶添加物混合1h，即得纸管胶。

实施例2

豆粕粉：低温豆粕粉，购自金锣集团，粉碎过150目筛，收集过筛颗粒。

一种纸管胶的制备方法，包括如下步骤：

（1）取氢氧化钠、硅酸钠按质量比2：3：10加入蒸馏水，搅拌混合30min，再加入氢氧化钠质量3倍的无水乙醇，升温至50℃搅拌混合2h，得混合液，取混合液按质量比10：3加入豆粕粉，于60℃搅拌混合60min，得混合物，按质量份数计，取30份混合物、20份乙二醇二乙烯甘油醚、50份二乙烯三胺混合，于40℃搅拌混合3h，得搅拌混合物；

（2）取L-酒石酸按质量比4：5加入乙酰氯混合，再加入L-酒石酸质量5%的磷酸，升温至75℃搅拌混合2h，旋转蒸发，得旋转蒸发物，取旋转蒸发物按质量比1：5加入无水乙醇，于50℃搅拌混合50min，得搅拌混合物A，按质量份数计，取80份搅拌混合物、15份搅拌混合物A、9份硫脲、5份磷酸三丁酯，于8℃搅拌混合3h，得混合物A；

（3）按质量份数计，取15份醋酸乙烯、13份叔碳酸乙烯酯、7份甲基丙烯酸、50份聚乙烯醇、15份司盘-60、100份水混合，升温至70℃搅拌混合3h，得混合基体物，按质量份数计，取150份混合基体物、80份混合物A、5份过硫酸钾、6份磷酸氢二钠、8份氢氧化钠，升温至85℃搅拌混合4h，冷却至室温，得纸管胶基料，备用；

（4）取1,6-己二胺、盐酸胍按质量比1：1混合，升温至100℃搅拌混合60min，再升温至170℃保温3h，抽真空，冷却至室温，得冷却物，取壳聚糖按质量比3：20加入质量分数为10%得氢氧化钠溶液混合，再加入壳聚糖质量14%的硼氢化钠，超声60min，升温至110℃搅拌混合6h，过滤，取滤渣；

（5）取滤渣按质量比1：50加入质量分数为1%的盐酸溶液混合，于80℃搅拌混合2h，调节pH至7，得混合物B，取混合物B按质量比2：5加入冷却物混合，于90℃微波处理30min，得纸管胶添加物，取步骤（3）备用的纸管胶基料按质量比10：3加入纸管胶添加物混合3h，即得纸管胶。

实施例3

豆粕粉：低温豆粕粉，购自金锣集团，粉碎过150目筛，收集过筛颗粒。

一种纸管胶的制备方法，包括如下步骤：

（1）取氢氧化钠、硅酸钠按质量比2：3：10加入蒸馏水，搅拌混合25min，再加入氢氧化钠质量2倍的无水乙醇，升温至45℃搅拌混合1h，得混合液，取混合液按质量比10：3加入豆粕粉，于55℃搅拌混合50min，得混合物，按质量份数计，取25份混合物、17份乙二醇二乙烯甘油醚、45份二乙烯三胺混合，于37℃搅拌混合2h，得搅拌混合物；

（2）取L-酒石酸按质量比4：5加入乙酰氯混合，再加入L-酒石酸质量4%的磷酸，升温至73℃搅拌混合1h，旋转蒸发，得旋转蒸发物，取旋转蒸发物按质量比1：5加入无水乙醇，于45℃搅拌混合45min，得搅拌混合物A，按质量份数计，取70份搅拌混合物、13份搅拌混合物A、7份硫脲、4份磷酸三丁酯，于6℃搅拌混合2h，得混合物A；

（3）按质量份数计，取13份醋酸乙烯、10份叔碳酸乙烯酯、5份甲基丙烯酸、45份聚乙烯醇、10份司盘-60、95份水混合，升温至68℃搅拌混合2h，得混合基体物，按质量份数计，取125份混合基体物、70份混合物A、4份过硫酸钾、4份磷酸氢二钠、6份氢氧化钠，升温至83℃搅拌混合3h，冷却至室温，得纸管胶基料，备用；

（4）取1,6-己二胺、盐酸胍按质量比1：1混合，升温至97℃搅拌混合55min，再升温至165℃保温2h，抽真空，冷却至室温，得冷却物，取壳聚糖按质量比3：20加入质量分数为10%得氢氧化钠溶液混合，再加入壳聚糖质量12%的硼氢化钠，超声55min，升温至105℃搅拌混合5h，过滤，取滤渣；

（5）取滤渣按质量比1：50加入质量分数为1%的盐酸溶液混合，于70℃搅拌混合1h，调节pH至6.7，得混合物B，取混合物B按质量比2：5加入冷却物混合，于85℃微波处理25min，得纸管胶添加物，取步骤（3）备用的纸管胶基料按质量比10：3加入纸管胶添加物混合2h，即得纸管胶。

对比例：阜城县某公司生产的纸管胶。

将实施例以及对比例所制得的纸管胶分别进行粘接性能测试，测试结果见表1。

表1：

综合上述，本发明的纸管胶综合性能均优于市售产品，值得推广使用。

Claims (1)

1.一种纸管胶的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

取氢氧化钠、硅酸钠按质量比2：3：10加入蒸馏水搅拌混合，再加入氢氧化钠质量2~3倍的无水乙醇，升温至40~50℃搅拌混合，得混合液，取混合液按质量比10：3加入豆粕粉，于50~60℃搅拌混合，得混合物，按质量份数计，取20~30份混合物、15~20份乙二醇二乙烯甘油醚、40~50份二乙烯三胺混合，于35~40℃搅拌混合，得搅拌混合物；

取L-酒石酸按质量比4：5加入乙酰氯混合，再加入L-酒石酸质量2~5%的磷酸，升温至70~75℃搅拌混合，旋转蒸发，得旋转蒸发物，取旋转蒸发物按质量比1：5加入无水乙醇，于40~50℃搅拌混合，得搅拌混合物A，按质量份数计，取50~80份搅拌混合物、10~15份搅拌混合物A、6~9份硫脲、3~5份磷酸三丁酯，于4~8℃搅拌混合，得混合物A；

按质量份数计，取12~15份醋酸乙烯、8~13份叔碳酸乙烯酯、4~7份甲基丙烯酸、40~50份聚乙烯醇、8~15份司盘-60、90~100份水混合，升温至65~70℃搅拌混合，得混合基体物，按质量份数计，取100~150份混合基体物、60~80份混合物A、3~5份过硫酸钾、2~6份磷酸氢二钠、3~8份氢氧化钠，升温至80~85℃搅拌混合，冷却至室温，得纸管胶基料，备用；

取1,6-己二胺、盐酸胍按质量比1：1混合，升温至95~100℃搅拌混合，再升温至160~170℃保温，抽真空，冷却至室温，得冷却物，取壳聚糖按质量比3：20加入质量分数为10%的氢氧化钠溶液混合，再加入壳聚糖质量10~14%的硼氢化钠超声，升温至100~110℃搅拌混合，过滤，取滤渣；

（5）取滤渣按质量比1：50加入盐酸混合，于60~80℃搅拌混合，调节pH至6.5~7，得混合物B，取混合物B按质量比2：5加入冷却物混合，于80~90℃微波处理，得纸管胶添加物，取步骤（3）备用的纸管胶基料按质量比10：3加入纸管胶添加物混合1~3h，即得纸管胶。