過碳酸鈉氧化淀粉膠在復(fù)合增強人造板研制中的應(yīng)用

過碳酸鈉氧化淀粉膠在復(fù)合增強人造板研制中的應(yīng)用摘要：復(fù)合增強人造板作為一種新型復(fù)合材料具有強度高、耐磨性好、節(jié)約木材等特點，采用環(huán)保的膠粘劑將進(jìn)一步提升板材品質(zhì)。淀粉膠是一種可再生的天然高分子化合物，具有良好的粘接性能和成膜性能，價格低廉、性能良好。本文介紹了研制復(fù)合增強人造板中，使用過碳酸鈉作為氧化劑制備淀粉膠的工藝特點。關(guān)鍵詞：過碳酸鈉淀粉膠人造板一、前言復(fù)合增強人造板是在人造板的基礎(chǔ)上，增加復(fù)合織物，從而提高人造板的靜曲強度和彈性模量，達(dá)到進(jìn)一步節(jié)約木材的目的，并且獲得多種附加性能。膠粘劑是復(fù)合增強人造板研制中的重要組成部分，膠粘劑的質(zhì)量對復(fù)合增強人造板的產(chǎn)品質(zhì)量有很大的影響。常用的膠粘劑中游離甲醛含量過高，致使人造板產(chǎn)品中的甲醛釋放量普遍超標(biāo)。選擇一種性能良好、環(huán)保、價格較低、來源方便的膠粘劑是得到性能良好的復(fù)合增強人造板的關(guān)鍵問題。淀粉是一種可再生的資源，淀粉膠來源豐富，價格較低，使用方便，無毒害，經(jīng)過改性的淀粉膠能滿足復(fù)合增強人造板制作的要求。1.原理淀粉膠直接作為膠粘劑，其力學(xué)性能較差。用化學(xué)方法對淀粉進(jìn)行改性可改變淀粉的溶解度、粘度等相關(guān)性能，是制備淀粉基膠黏劑的有效方法。淀粉氧化是一種常見的變性方法。工業(yè)上一般用高錳酸鉀、次氯酸鈉、雙氧水、高碘酸鈉氧化。本次實驗采用過碳酸鈉作為氧化劑。過碳酸鈉，化學(xué)式：2Na2CO3?3H2O2，是一種無機鹽，白色顆粒狀粉末，水溶液呈堿性。過碳酸鈉具有無毒，無臭，無污染等優(yōu)點，過碳酸鈉還具有漂白，殺菌的作用對于制成的人造板防腐具有一定的作用。此外淀粉氧化過程中需要堿性的環(huán)境，過碳酸鈉的堿性溶液正好滿足這一要求，可以減少制作過程的堿的添加量。2.實驗材料原料：玉米淀粉、過碳酸鈉、硫酸亞鐵、氫氧化鈉、硼砂。3.過碳酸鈉氧化淀粉膠的制備3.1在1000mL燒杯中加入500mL水和1gFeSO4，攪拌使FeSO4溶解，加入100g淀粉，加熱并調(diào)節(jié)火力大小，使溫度維持在50℃左右，加熱過程中不間斷攪拌；3.2加入6克過碳酸鈉，繼續(xù)攪拌；3.3在另一個燒杯中加入20mL水，放入2.0gNaOH，待其溶解后，緩慢加入1）中，繼續(xù)攪拌；3.4在100mL燒杯中加入40mL水，加入2.0g硼砂，待其溶解后，緩慢加入1）中，繼續(xù)攪拌至變稠，靜置變稀，即得過碳酸鈉氧化淀粉膠黏劑。3.5改變2）中過碳酸鈉的加入量，分別得到不同過碳酸鈉加入量的氧化淀粉膠黏劑，測量其性能，從而得出最適合的過碳酸鈉用量。3.6改變3）中氫氧化鈉的加入量，分別得到不同氫氧化鈉加入量的氧化淀粉膠黏劑，測量其性能，從而得出最適合的氫氧化鈉用量。4.試件的制備淀粉膠粘劑應(yīng)用于復(fù)合增強人造板中，最重要的指標(biāo)就是表面膠合強度，因此制備試件測試不同配方淀粉膠的表面膠合強度。本次實驗采用04號中堿玻璃纖維布作為增強織物，試件尺寸50×50mm，手工涂膠，涂膠量為100g/m2，把試件放入平板硫化機加壓加熱，壓力1MPa，溫度100oC，時間30分鐘。取出放置24小時后，用HY-914快速粘合劑將試件和卡頭粘在一起，在材料試驗機上試驗。5.結(jié)果與討論5.1過碳酸鈉用量對表面膠合強度的影響加入不同質(zhì)量的過碳酸鈉，檢測表面膠合強度，所得結(jié)果見圖1。圖1過碳酸鈉用量對表面膠合強度的影響由圖1可知，隨著過碳酸鈉添加質(zhì)量的增大，表面膠合強度增加，但是當(dāng)添加量大于6克時，表面膠合強度反而減小。這是因為，過碳酸鈉的氧化作用使得淀粉分子量變小，粘合力增強。當(dāng)添加量達(dá)到6克時，膠黏劑粘合效果達(dá)到最好，但超過6克時，淀粉分子變得更小，膠黏劑的黏度變得更小，上膠量相對減少，故粘合力下降。5.2氫氧化鈉用量對表面膠合強度的影響加入不同質(zhì)量的NaOH，檢測表面膠合強度。并所得結(jié)果見圖2。圖2氫氧化鈉用量對表面膠合強度的影響由圖2可看出，隨著NaOH添加質(zhì)量的增加，表面膠合強度隨之增大，但是當(dāng)其用量超過2.0g時，表面膠合強度隨NaOH添加質(zhì)量的增加反而下降。這是因為NaOH是糊化劑，過碳酸鈉分解出的碳酸鈉也可以起到糊化劑的作用。NaOH的加入有利于膠黏劑的黏度增大，但當(dāng)NaOH添加質(zhì)量超過2.0g時，膠黏劑的黏度超過最佳使用范圍，黏度很大，失去黏合作用。二、結(jié)論1.過碳酸鈉氧化淀粉膠黏劑的組分中為淀粉、NaOH、水、過碳酸鈉和硫酸亞鐵時，所制作的膠黏劑性能達(dá)到了各項標(biāo)準(zhǔn)。2.采用過碳酸鈉作為氧化劑的氧化淀粉膠中的NaOH用量明顯減少，節(jié)約了NaOH，且過碳酸鈉具有更好的使用安全性。參考文獻(xiàn)：[1]張毅，張立武.不同氧化條件下氧化馬鈴薯淀粉膠粘劑影響因素的研究[J].包裝工程，2008，29（1）：18-20[2]劉奇龍，