Page 216 - 《精细化工》2022年第6期

·1282· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

应生成的水的蒸发所致；第 2 阶段的分解过程中， 淀粉胶黏剂中各组分之间有着良好的相容性。
改性淀粉胶黏剂的第 1 个质量损失发生在 214 ℃ 对 SA0 与 SA3 胶合强度测试后木材试样进行
时，表现出比 SA0 更高的分解温度，这可能是因为 SEM 测试，结果见图 8。
除了淀粉分子链间氢键的作用外，IA 的引入使反应
生成了新的化学键，增强了淀粉分子链间的结合力，
同时证实了 IA 的加入提高了淀粉胶黏剂的热稳定
性；第 2 个质量损失点与 SA0 发生在相近的温度下，
表明两者具有相同的降解机理。
2.5 XRD 分析
对 SA0 与 SA3 进行了 XRD 测试，结果见图 6。 a—SA0 木材试样；b—SA3 木材试样
图 8 木材拉伸后试样的 SEM 图
Fig. 8 SEM images of wood samples after tensile test

由图 8a 可知，SA0 表现为内聚力破坏形式，破
坏主要发生在黏合层，这表明淀粉胶黏剂的内聚力
小于界面力，即 SA0 的胶合强度较差。相反，SA3
（图 8b）失效形式为界面破坏，可明显观察到木材
表面的撕裂破坏，表明 SA3 对木材有着良好的黏合
力。上述结果表明，添加 IA 的改性淀粉胶黏剂能够
表现出更优异的黏合性能。

图 6 SA0 和 SA3 的 XRD 图 3 结论
Fig. 6 XRD patterns of SA0 and SA3
本文通过接枝共聚改性制备了高性能生物质胶
由图 6 可知，根据 SA0 衍射峰的位置可以看出， 黏剂，以生物质材料 IA 为接枝单体对淀粉进行改
该淀粉为 A 型结晶 [21] ，在 2θ=15°、17°、23°处出现 性，避免使用石油基单体改性剂，对环境友好，符
强的衍射峰，在 2θ=20°处也有衍射峰。SA3 只在 合可持续发展理念。
2θ=20°附近有一个强的衍射峰，其衍射强度明显下 考察了反应条件对淀粉胶黏剂性能的影响，胶
降，这可能是 IA 与淀粉之间的反应发生在结晶区域 合强度测试表明，当 IA 含量为 7.5%时，胶合板干
的原因。 湿态胶合强 度达到最大 ，分别为 2.28 MPa 和
2.6 SEM 分析 1.52 MPa，耐水时间达到 95 h。FTIR 结果显示，改
–1
对 SA0 与 SA3 的胶膜进行了 SEM 测试，结果 性淀粉胶黏剂在 1726 cm 处有新的吸收峰出现，表
–1
见图 7。 明 IA 与淀粉分子发生酯化反应，848 和 410 cm 处
吸收峰的出现表明了 SiO 2 的引入，从而证实了改性
淀粉胶黏剂的胶合强度和耐水性均得到提高。TGA
结果表明，改性淀粉胶黏剂有着更好的热稳定性。
采用 IA 和硅溶胶协同改性制备淀粉胶黏剂，其
性能满足国家Ⅲ类胶合板标准，且制备工艺简单，
便于生产。将生物质材料用于改性淀粉基木材胶黏
剂对保护环境具有重要意义，其中在淀粉胶黏剂的
a—SA0；b—SA3
图 7 样品的 SEM 照片 耐水性改善方面还需做进一步探究。
Fig. 7 SEM images of samples
参考文献：
由图 7 可知，SA0 胶膜呈现出不平滑甚至开裂 [1] WANG S H (王少会), LI C Y (李春燕), GUO Z R (郭赞如), et al.
Study on preparation and properties of PVA adhesive crosslinked and
的状态，而 SA3 胶膜更加光滑、致密，没有明显观
modified by oxidized starch[J]. China Adhesives (中国胶黏剂),
察到裂纹和颗粒的存在。一方面表明 IA 与淀粉之间 2015, 24(7): 1-4.
发生了接枝共聚反应生成了更为致密的结构；另一 [2] WANG X C (王学川), LI Y (李妍), REN L F (任龙芳), et al.
Preparation and characterization of collagen based wood adhesive[J].
方面从图 7b 不能明显看出 SiO 2 纳米粒子的存在，
Fine Chemicals (精细化工), 2018, 35(4): 689-694, 720.
表明在改性淀粉胶黏剂中 SiO 2 纳米粒子分布均匀， （下转第 1289 页）