内墙涂料淀粉胶制备技术的研究

论文摘要

随着人们生活水平的提高和健康意识、环保意识的增强,以及因室内装修污染造成人体健康严重伤害的事件的层出不穷,社会对环保健康的室内装饰材料的需求越显高涨。因此,环保健康的内墙涂料的开发受到了许多研究者们的关注。由于,作为内墙涂料的基料是影响涂料性能(柔韧性、耐水性、耐擦洗性、耐候性、耐沾污性等)的首要因素,研究内墙涂料关键在于基料的选择和制备。同时,随着世界能源资源的日益枯竭,以石油化工产品为原料的乳胶漆等内墙涂料产品生产成本也会越来越高。因此,以天然可再生资源为原料生产环保健康的内墙涂料成为世人共同理想。本论文以淀粉为原料,通过检测粘度、透明度、流动性、稳定性、涂抹性等内墙涂料胶性质指标,首先对不同的原淀粉进行筛选,然后对筛选出的原淀粉变性处理,对比性质筛选出变性淀粉类型,最后通过复合变性,从而制得适宜于绿色环保的内墙涂料胶基的淀粉胶。其研究结果如下：1、通过试验,对马铃薯、甘薯、木薯、玉米、豌豆和小麦淀粉各种性质的测定,结合制备内墙涂料淀粉胶的性能要求综合考虑,得出比较适合制备内墙涂料淀粉胶的淀粉原料为马铃薯淀粉、木薯淀粉和甘薯淀粉。2、对三种不同的原淀粉(马铃薯、甘薯、木薯)分别进行三种(氧化、酯化、醚化)不同的变性,并分别测定各变性淀粉的性质,得出：马铃薯原淀粉各性质相对于其他两种淀粉较稳定,因此选择马铃薯淀粉为制备复合变性淀粉的原淀粉。3、通过试验,制备氧化醋酸酯淀粉的最佳工艺参数为：次氯酸钠用量1.805%、淀粉与乙酸酐用量5：1、pH8.06、反应时间1.5 h。最佳条件下,制得的氧化醋酸酯淀粉实际取代度为0.0975。制备氧化羧甲基淀粉的最佳工艺参数为：次氯酸钠用量0.823%, n(ClCH2COOH): n(starch)为1.02:1, n(NaOH):n(starch)为2.19：1,反应时间58.65min。最佳条件下,制得产品实际取代度为0.278。通过对两种复合变性淀粉的各性质的对比分析,得出：氧化醋酸酯淀粉更适合于用于内墙涂料淀粉胶的制备。4、通过试验制备内墙涂料基料所需的淀粉胶的最佳制备工艺：即淀粉用量20g,20%氢氧化钠用量6mL,4%硼砂用量18mL,2%羧甲基纤维素钠用量12mL。制备的淀粉胶液性能优良、质量稳定,可满足内墙涂料生产的要求。利用制备所得的淀粉胶,按照一定的比例混合,制备得到内墙涂料。通过检测,其技术指标都达到内墙涂料标准,可作为产品加以充分利用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 文献综述
• 1.1 变性淀粉及淀粉胶黏剂国内外研究现状
• 1.1.1 变性淀粉及淀粉胶黏剂概述
• 1.1.2 变性淀粉及淀粉胶黏剂的类型
• 1.1.3 淀粉胶黏剂应用现状
• 1.2 涂料淀粉胶黏剂国内外研究现状
• 1.2.1 涂料淀粉胶黏剂的概述
• 1.2.2 涂料淀粉胶黏剂的特点
• 1.2.3 涂料淀粉胶黏剂制备技术
• 1.2.4 涂料淀粉胶黏剂的国内外研究现状
• 1.3 内墙涂料的国内外研究进展
• 1.3.1 内墙涂料的概述
• 1.3.2 内墙涂料的类型
• 1.3.3 内墙涂料的特点
• 1.3.4 内墙涂料的国内外研究现状
• 1.4 本论文的立项依据及研究内容
• 1.4.1 本论文立项依据
• 1.4.2 本论文的研究目的
• 1.4.3 本论文拟解决的关键问题
• 1.4.4 本论文研究的主要内容
• 第2章 内墙涂料用淀粉原料的选择
• 2.1 引言
• 2.2 试验材料
• 2.2.1 原料与试剂
• 2.2.2 仪器与设备
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 淀粉糊的制备
• 2.3.2 淀粉糊旋转粘度的测定
• 2.3.3 淀粉糊运动粘度的测定
• 2.3.4 淀粉糊透明度的测定
• 2.3.5 淀粉糊流动性的测定
• 2.3.6 淀粉糊稳定性的测定
• 2.3.7 淀粉糊涂抹性的测定
• 2.3.8 各性质结果评分标准
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 不同淀粉糊的旋转粘度
• 2.4.2 不同淀粉糊的运动粘度
• 2.4.3 不同淀粉糊的透明度
• 2.4.4 不同淀粉糊的流动性
• 2.4.5 不同淀粉糊的稳定性
• 2.4.6 不同淀粉糊的涂抹性
• 2.4.7 不同淀粉糊的性质评定结果
• 2.5 小结
• 第3章 变性淀粉的选择
• 3.1 引言
• 3.2 试验材料
• 3.2.1 原料与试剂
• 3.2.2 仪器与设备
• 3.3 试验方法
• 3.3.1 氧化淀粉的制备方法
• 3.3.2 醋酸酯淀粉的制备方法
• 3.3.3 羧甲基淀粉的制备方法
• 3.3.4 氧化淀粉中羧基含量的测定
• 3.3.5 醋酸酯淀粉取代度测定方法
• 3.3.6 羧甲基淀粉取代度的测定
• 3.3.7 淀粉糊的制备
• 3.3.8 淀粉糊旋转粘度的测定
• 3.3.9 淀粉糊运动粘度的测定
• 3.3.10 淀粉糊透明度的测定
• 3.3.11 淀粉糊流动性的测定
• 3.3.12 淀粉糊稳定性的测定
• 3.3.13 淀粉糊涂抹性的测定
• 3.3.14 各性质结果评分标准
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 不同氧化淀粉糊的各性质测定结果
• 3.4.2 不同醋酸酯淀粉糊性质测定结果
• 3.4.3 不同羧甲基淀粉糊的各性质测定结果
• 3.5 小结
• 第4章 复合变性淀粉的选择及性质测定
• 4.1 引言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 原料及试剂
• 4.2.2 仪器与设备
• 4.2.3 试验方法
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 氧化醋酸酯淀粉制备工艺的单因素试验
• 4.3.2 氧化醋酸酯淀粉响应面优化试验
• 4.3.3 氧化醋酸酯淀粉取代度响应面分析与最优工艺条件的确定
• 4.3.4 氧化羧甲基淀粉制备工艺的单因素试验
• 4.3.5 氧化羧甲基淀粉响应面优化试验
• 4.3.6 氧化羧甲基淀粉取代度响应面分析与最优工艺条件的确定
• 4.3.7 工艺验证
• 4.3.8 复合变性淀粉各性质测定结果
• 4.4 小结
• 第5章 内墙涂料淀粉胶的制备
• 5.1 引言
• 5.2 试验材料
• 5.2.1 原料与试剂
• 5.2.2 仪器与设备
• 5.3 试验方法
• 5.3.1 马铃薯氧化醋酸酯淀粉的制备
• 5.3.2 淀粉胶的制备
• 5.3.3 内墙涂料的制备
• 5.3.4 淀粉胶指标测定
• 5.3.5 内墙涂料指标的测定
• 5.4 结果与讨论
• 5.4.1 淀粉胶制备的止交分析
• 5.4.2 淀粉胶的技术指标
• 5.4.3 内墙涂料的技术指标
• 5.5 小结
• 第6章 结论及展望
• 6.1 结论
• 6.2 课题创新点
• 6.3 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在校期间发表论文