一种耐老化的建筑粘胶剂及其制备方法与流程

本发明涉及一种粘胶剂，具体涉及一种耐老化的建筑粘胶剂及其制备方法。属于建筑材料。

背景技术：

1、传统建筑粘胶剂大多以石油原料制备得到，比如醋酸乙烯-乙烯酯聚合物、丙烯酸酯聚合物、聚乙烯醇等。传统粘胶剂往往含有大量有机添加剂、有机溶剂等有害物质，对人们的居住环境产生不良影响，影响人体健康。

2、近年来，人们对环保问题越来越重视，故发展无污染、无毒害的绿色环保粘胶剂已经成为建筑粘胶剂的发展趋势。

3、专利cn103980853b公开了一种环保建筑胶粘剂及其制备方法，是将环氧树脂、聚乙烯醇树脂、阴离子表面活性剂、酮、石英粉、硅酸钠和水等原料混合制成。该专利技术所得胶粘剂的粘结性能一般，并且，仍然采用了具有毒性的酮作为有机溶剂，不够环保。

4、玉米淀粉来源广，价格低廉，是一种理想的纯天然原料，其制成的粘胶剂被广泛用于造纸、纺织、木材中，但是无法满足建筑需求。有报道将氧化淀粉和甲醛交联后直接碱糊化获得粘胶剂，但是得到的粘胶剂颜色较深，并且仍有少量甲醛存在。还有报道将淀粉与聚乙烯醇等进行复配获得粘胶剂，粘结能力尚可，但是耐水性和稳定性较差。

5、瓜尔豆胶和田菁胶等植物胶也被尝试用于粘胶剂的制备，具体采用阳离子型醚化改性或非离子型羟丙基化改性，改善粘结性，但是耐水性差，长期暴露于空气中容易受潮、腐蚀，完全无法满足建筑领域使用需求。

6、专利cn105885773b公开了一种人造板用生物质无醛胶粘剂及其制备方法，是以大豆粉、无机碱、硅酸盐、仲烷基磺酸盐、聚酰胺聚胺-环氧氯丙烷、防腐剂、填料和水等为原料混合制成。该专利技术所得胶粘剂主要用于板材，对其他材质的建筑材料粘结性一般。

7、另外，用于建筑领域的粘胶剂需要适应恶劣环境的长期使用需求，因此，除了基本的粘结性，对耐老化性具有更高要求。

8、

技术实现思路

1、本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种耐老化的建筑粘胶剂及其制备方法，粘结性好，耐老化性能优异。

2、为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

3、一种耐老化的建筑粘胶剂的制备方法，具体步骤如下：

4、（1）先以第一部分玉米淀粉为原料，制备多孔淀粉，接着利用纳米二氧化硅对多孔淀粉进行修饰，得到改性多孔淀粉；以瓜尔胶粉为原料，制备瓜尔胶纳米颗粒；

5、（2）然后以第二部分玉米淀粉为原料，进行氧化、糊化、多巴胺改性，得到改性玉米淀粉浆；

6、（3）最后向改性玉米淀粉浆中加入纳米纤维素、改性多孔淀粉，低温环境中静磁场处理，第一次微波处理，加入瓜尔胶纳米颗粒，在脉冲磁场条件下进行第二次微波处理，真空冷冻干燥，粉碎，即得所述的建筑粘胶剂。

7、优选的，步骤（1）中，所述多孔淀粉是通过以下方法制备得到的：先将第一部分玉米淀粉利用ph=5～6的醋酸-醋酸钠缓冲液配制成质量浓度10～20%的淀粉乳，接着将10体积份淀粉乳加热至45～50℃，加入0.3～0.4体积份酶活5000～7000u/ml的α-淀粉酶、0.03～0.04体积份酶活20000～30000u/ml的糖化酶，在200～300r/min搅拌条件下，保温酶解8～10小时，灭酶，离心取沉淀，即得多孔淀粉。

8、优选的，步骤（1）中，所述改性多孔淀粉是通过以下方法制备得到的：先将3～4体积份正硅酸乙酯加入500～600体积份体积浓度70～80%乙醇溶液中，搅拌混匀，边搅拌边加入与正硅酸乙酯等质量的多孔淀粉，搅拌混匀，加入4～5体积份质量浓度25～27%浓氨水，30～40℃搅拌3～4小时，离心取沉淀，洗涤至中性，即得所述的改性多孔淀粉。

9、优选的，步骤（1）中，所述瓜尔胶纳米颗粒是通过以下方法制备得到的：先将瓜尔胶利用蒸馏水配制成质量浓度0.8～1%的瓜尔胶溶液，接着将瓜尔胶溶液与0.3～0.5mol/l氢氧化钠溶液按照体积比3：1混合均匀，室温静置20～24小时，离心取上清，0.8μm滤膜过滤得滤液，20～30hz超声处理20～30分钟，0～4℃静置20～24小时，得到溶液a；再向体积浓度85～95%乙醇溶液中加入其0.05～0.06倍质量的吐温80，搅拌均匀，得到溶液b；然后将溶液a利用30分钟缓慢匀速加入溶液b中，300～400r/min搅拌30～40分钟，离心取沉淀，水洗，即得。

10、优选的，以重量份计，步骤（2）的具体方法为：先将100份第二部分玉米淀粉利用水配制成质量浓度30～40%淀粉溶液，接着加入4～5份质量浓度20～30%双氧水溶液，35～45℃搅拌30～40分钟实现氧化；继续加入8～9份氢氧化钠，保温搅拌20～30分钟实现糊化；然后加入9～10份多巴胺，保温搅拌10～20分钟实现多巴胺改性，即得所述的改性玉米淀粉浆。

11、优选的，步骤（3）中，所述纳米纤维素是通过以下方法制备得到的：将微晶纤维素利用水配制成质量浓度2～3%的微晶纤维素溶液，转移至纳米研磨机中，磨盘转速2000～3000r/min，磨盘间距-20～-30μm，循环研磨30～40次，转移至冰水浴中，800～1000w超声处理40～50分钟，离心取上清，冷冻干燥，即得所述的纳米纤维素。

12、优选的，步骤（3）中，改性玉米淀粉浆、纳米纤维素、改性多孔淀粉、瓜尔胶纳米颗粒的质量比为100：5～6：8～10：10～12。

13、优选的，步骤（3）中，0～4℃低温环境中，6～7t磁场处理2～3小时。

14、优选的，步骤（3）中，第一次微波处理的工艺条件为：500～600w微波辐照1～2分钟。

15、优选的，步骤（3）中，第二次微波处理的工艺条件为：磁场脉冲频率为500～600hz，磁场强度为2～3t ，微波功率为300～400w，每隔2分钟停1分钟，直至累计辐照时间为10～12分钟。

16、优选的，步骤（3）中，真空冷冻干燥的工艺条件为：-30～-40℃冷冻4～5小时，抽真空至真空度30～40pa，30～40℃干燥6～7小时。

17、优选的，步骤（3）中，粉碎至80～100目。

18、一种耐老化的建筑粘胶剂，是通过前述制备方法得到的。

19、本发明的有益效果：

20、本发明先以第一部分玉米淀粉为原料，制备多孔淀粉，接着利用纳米二氧化硅对多孔淀粉进行修饰，得到改性多孔淀粉；以瓜尔胶粉为原料，制备瓜尔胶纳米颗粒；然后以第二部分玉米淀粉为原料，进行氧化、糊化、多巴胺改性，得到改性玉米淀粉浆；最后向改性玉米淀粉浆中加入纳米纤维素、改性多孔淀粉，低温环境中静磁场处理，第一次微波处理，加入瓜尔胶纳米颗粒，在脉冲磁场条件下进行第二次微波处理，真空冷冻干燥，粉碎，即得建筑粘胶剂。该建筑粘胶剂的粘结性好，耐老化性能优异。

21、本发明以玉米淀粉、瓜尔胶粉等为主要原料，天然无污染，绿色环保。具体来说，将改性玉米淀粉浆与纳米纤维素、改性多孔淀粉混合后，低温环境中静磁场处理，结合第一次微波处理，实现充分混合；加入瓜尔胶纳米颗粒，再在脉冲磁场条件下进行第二次微波处理，通过氢键作用充分交联，形成立体网状结构，改善产品的粘结性和耐老化性能。

22、改性多孔淀粉的孔隙结构起到吸附作用，促进其他原料之间充分接触，形成氢键，从而改善产品的粘结性和耐老化性能。多孔淀粉经纳米二氧化硅改性后，也有利于耐老化性能的进一步改善。

23、纳米纤维素、瓜尔胶纳米颗粒均为纳米尺寸，形成氢键密度更高，使得产品的粘结性和耐老化性能更好。

24、低温环境中静磁场处理、第一次微波处理、瓜尔胶纳米颗粒的加入时机、脉冲磁场条件下第二次微波处理这些处理步骤环环相扣，顺序不可颠倒，促进原料充分混合交联，使得产品具有优异的粘结性和耐老化性能。

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