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为了解决石油基胶黏剂有毒有害及原材料日益短缺的问题,本论文采用玉米淀粉、木素、有机硅、衣康酸等绿色生物质原料,在合成过程中不使用或较少使用有机溶剂,分别制备了两种不同的可降解、无挥发性毒物的生物基胶黏剂,即木素改性玉米淀粉制备生物胶黏剂和衣康酸-有机硅改性玉米氧化淀粉胶黏剂。首先,采用淀粉和木素为原料,以水为溶剂,制备木素改性玉米淀粉制备生物胶黏剂(St-SLS)。实验探讨了不同因素条件对该胶黏剂的粘度和干胶合强度的影响,并得出最佳制备工艺条件如下:m(H2O)/m(St)为15:1,m(SLS)/m(St)为0.15:1,m(APS)/m(St)为0.02:1,反应温度为80℃,反应时间为6h,p H=3~5时,在上述条件下St-SLS胶黏剂的粘度为1434m Pa·s,干胶合强度可以达到3.229MPa。另外,实验采用多种测试表征手段对淀粉和木素在引发剂作用下的反应机理进行研究。通过FT-IR以及UV-VIS图谱分析证明了淀粉接枝了木素,通过TG分析说明木素的接枝共聚有利于胶黏剂热稳定性的提高,通过XRD分析证明了淀粉糊化过程中晶型结构的破裂有利于木素接支共聚反应的进行,通过流变性能分析证明了木素的接枝共聚有利于增强St-SLS聚合物的储能、损耗模量。基于木素改性玉米淀粉制备生物胶黏剂(St-SLS)较好的干粘合强度以及溶于热水的特点,实验考察了其在纸板粘合方面的应用,实验结果表明St-SLS应用于纸板包装领域,可以解决废纸制浆过程中“胶粘物障碍”问题,有利于纤维二次回收利用。木素改性玉米淀粉胶黏剂(St-SLS)具备较好地干胶合强度,但由于木质素磺酸钠(SLS)的强亲水性导致其湿胶合强度较差。然而耐水性是胶黏剂的一个非常重要的指标,因此为了提高淀粉基胶黏剂的耐水性,实验采用生物质单体衣康酸和两种有机硅单体对玉米淀粉进行改性,通过构建以Si-O-Si为疏水网络核心、以衣康酸为架桥的淀粉基聚合物体系,制备衣康酸-有机硅改性玉米淀粉胶黏剂(IA-M/B-OSt)。实验探讨了不同因素条件对该胶黏剂的粘度和湿胶合强度的影响,并得出最佳制备工艺条件如下:反应温度70℃、反应时间17h、引发剂用量为衣康酸单体质量的7.5%、乳化剂用量:m(SDS)/m(IA-M/B)=1.8%,m(OP-10)/m(IA-M/B)=1.2%、玉米氧化淀粉用量为固含量60%左右。在上述条件下制备的IA-M/B-OSt的粘度为11060 m Pa·s,湿胶合强度为1.2Mpa左右,超过国家标准GB/T 17657-2013规定0.7MPa。另外,实验采用多种表征手段对衣康酸、有机硅和淀粉在引发剂作用下的接枝共聚反应机理进行研究。通过FT-IR、1H NMR以及扫描电镜能谱图证明了衣康酸、有机硅单体成功的接枝到了淀粉分子上,经过TG-DSC图谱分析得出了该胶黏剂最佳的热压温度范围。实验还探讨了热压条件对所制备IA-M/B-OSt胶黏剂的湿胶合强度的影响,实验结果表明:在热压温度175℃、热压时间40min、热压压强1.6MPa的条件下,可以使IA-M/B-OSt胶黏剂的湿胶合强度提高至1.3MPa左右。XRD、XPS以及29Si NMR均证明了热压过程中晶型结构的生成及Si-O-Si结构的构建,说明合适的热压条件可以提高了胶黏剂的疏水能力及湿胶合强度。本研究工作的意义在于,制备具有较好粘合力和抗水强度的改性淀粉基生物胶黏剂,为研究高附加值淀粉产品提供理论、技术支持和可借鉴的经验,具有广泛的应用价值;探索木素与淀粉的交联共聚机理、有机硅和衣康酸与淀粉的交联共聚机理,为淀粉基胶黏剂的开发制备提供新的科学方法。