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浅谈天然胶黏剂

姓名：吴刚毅 学号：n101103219

2013．．28

学校：南京林业大学南方学院10 天然胶黏剂

学号：n101103219 姓名：吴刚毅

摘要

天然胶黏剂在工业生产和人民生活中发挥着极其重要的作用。本文介绍了天然胶黏剂的定义、分类、特点及各种类天然胶黏剂的应用。并且针对天然胶黏剂的国内外研究现状进行分析浅谈其未来发展前景。 关键词：天然胶黏剂；应用；研究现状；发展趋势

一、天然胶黏剂概述

1、定义

原料来源于天然物质制成的胶黏剂称为天然胶黏剂。 2、分类

（1）天然胶黏剂按天然物质的来源可分为植物胶黏剂、动物胶黏剂和矿物胶黏剂。

植物胶黏剂：包括树胶类（阿拉伯胶）、树脂类（松香树脂）、天然橡胶、淀粉类、纤维素类、大豆蛋白类、单宁类、木素类及其他碳水化合物制成的胶黏剂。 动物胶黏剂：包括甲壳素、明胶（皮胶、骨胶等）、酪蛋白胶、虫胶、仿声胶等制成的胶黏剂。

矿物胶黏剂：包括硅酸盐、磷酸盐等制成的胶黏剂。

（2）天然胶黏剂按其化学结构可分为葡萄糖衍生物、氨基酸衍生物和其他天然树脂等。 3、特点

天然胶黏剂的特点：

（1）原料易得，可以直接取自于大自然； （2）价格低廉；

（3）生产工艺简单； （4）使用方便； （5）大多为低毒或无毒； （6）能够降解，不产生公害。

二、天然胶黏剂种类介绍及应用

1、淀粉胶黏剂

进入21世纪以后，材料的良好环境性能将成为新材料的一大特点。淀粉作为一种无毒无害、价格低廉、可生物降解、对环境友好的天然可再生资源，在各行业中的应用日趋广泛。特别是近年来，世界胶黏剂工业生产技术正朝着节省能源、低成本、无公害、高黏性和无溶剂化方向发展。

淀粉胶黏剂作为一种绿色环保产品，已引起胶黏剂行业的广泛关注和高度重视。就淀粉胶黏剂的应用和发展看，采用玉米淀粉氧化的淀粉胶黏剂的前景看好，研究应用最多。

目前，淀粉作为胶黏剂应用主要是在纸及纸制品中，如纸盒和纸箱的封糊、贴标签、平面上胶、粘信封、多层纸袋粘合等。

下面就几种常见淀粉胶黏剂进行介绍： （1）氧化淀粉胶黏剂

含有醛基和羧基的聚合度低的改性淀粉的混合物与水在氧化剂的作用下经加热糊化或室温糊化而制成的胶黏剂为氧化淀粉胶黏剂。淀粉经氧化后，形成具有水溶性、润湿性、胶接性的氧化淀粉。

氧化剂的用量少，氧化程度不够，淀粉生成的新官能团总量减少，使胶黏剂的黏度增加，初粘力下降，流动性差。用量多，氧化过度，致使胶黏剂的黏度、初粘力下降。

氧化反应时间对胶黏剂的黏度、透明度以及羧基含量有较大影响。随着反应时间的延长，氧化程度增高，羧基含量增大,产品黏度逐渐降低，但透明度越来越好。

（2）酯化淀粉胶黏剂

酯化淀粉胶黏剂属于非降解性淀粉胶黏剂，它是通过淀粉分子的羟基与其他

物质发生酯化反应而赋予淀粉新的官能团，从而使淀粉胶黏剂的性能得到改善。

由于酯化淀粉发生部分交联，所以黏稠度升高，贮存稳定性更好，防潮和防霉特性提高，其胶层可耐高低温交替作用。 （3）接枝淀粉胶黏剂

淀粉的接枝就是用物理和化学的方法使淀粉分子链产生自由基，在遇到高分子单体时，就形成了链式反应,在淀粉主链上产生一条由高分子单体构成的侧链。

利用聚乙烯醇与淀粉分子中都有羟基这一特点，在聚乙烯醇与淀粉分子间可形成氢键，起到了聚乙烯醇与淀粉分子“接枝”的作用，这样使制得的淀粉胶黏剂具有更好的胶接性、流动性和抗凝冻性等优点。

由于淀粉胶黏剂属于天然高分子胶黏剂，其价格低廉，无毒无味，对环境无污染而被广泛研究和应用。

目前淀粉胶黏剂主要应用在纸张、棉织物、信封、标签、瓦楞纸板上。 2、纤维素类胶黏剂 （1）纤维素醚类衍生物

用作胶黏剂的纤维素醚类衍生物主要有甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素等。

乙基纤维素（EC）：是一种热塑性、非水溶性、非离子型的纤维素烷基醚。化学稳定性好，耐酸碱，电绝缘性和机械强度优良，具有在高温和低温保持强度和柔韧性等特性。

易与蜡、树脂、增塑剂等相容，作为纸、橡胶、皮革、织物的胶黏剂。 羧甲基纤维素（CMC）：离子型纤维素醚。

在纺织工业中， CMC常用来取代优质淀粉作为布料的上浆剂。纺织品上涂有CMC，能增加手感及柔软感，印染性能也有较大改进。

在食品工业中，加有CMC的各种各样的奶油冰淇淋，外形稳定性好，容易着色，不易软化。

作为胶黏剂，用于制造铅笔、纸盒、纸袋、壁纸及人造木材等方面。 （2）纤维素酯类衍生物

纤维素酯类衍生物主要有硝酸纤维素和醋酸纤维素。

硝酸纤维素：又称纤维素硝酸酯，因酯化程度不同，其氮含量一般在10%～

14%之间。含量高者俗称火棉，曾用于无烟及胶质火药制造。含量低者俗称胶棉，它不溶于水，但溶于乙醇乙醚混合溶剂，溶液即为火棉胶。

因火棉胶溶剂挥发后会形成一层坚韧薄膜，所以常用于瓶口密封、创伤防护及制造历史上第一个塑料赛璐珞。若在其中加适量醇酸树脂作改性剂、适量樟脑作增韧剂则成为硝化纤维素胶黏剂，常用于纸张、布匹、皮革、玻璃、金属及陶瓷的粘接。

醋酸纤维素：又称纤维素醋酸酯。在硫酸催化剂存在下，用乙酸和乙酐混合液使纤维素乙酰化，然后加稀乙酸水解到所需酯化度的产物。

醋酸纤维素可用于配制溶剂型胶黏剂，粘接眼镜、玩具等塑料制品。与硝酸纤维素相比，耐燃性和耐久性极好，但耐黏性、耐湿性和耐候性较差。 3、蛋白质胶黏剂

蛋白质胶粘剂是以含蛋白质的物质作为主要原料的一类天然胶黏剂。动物蛋白和植物蛋白均可制作胶黏剂。按所用蛋白分为动物蛋白（骨胶、明胶、络蛋白胶、血清蛋白）和植物蛋白（豆胶等）。它们一般是在干燥时有较高的胶接强度，用于家具制造、木制品生产。但是，其耐热性和耐水性较差，其中动物蛋白质胶粘剂更为重要。

（1）大豆蛋白胶

植物蛋白不仅是重要的食品原料，而且在非食品领域也有广泛的应用。就大豆蛋白胶黏剂而言，早在1923年，Johnson申请了大豆蛋白胶黏剂的专利。1930年大豆蛋白脲醛树脂木板胶黏剂(杜邦公司），由于胶接强度较弱及生产成本过高，未能大量使用。

近几十年来，由于胶黏剂市场的扩展，全球石油资源的有限性和环境污染问题日益受到关注，使得胶黏剂工业重新考虑新型天然胶黏剂，致使大豆蛋白胶黏剂再次成为研究热点。

大豆胶黏剂无毒无味，使用方便，但耐水性差。加入0.1%~1.0%（质量）的交联剂如硫脲、二硫化碳、三羧甲基脲等，可提高耐水性，制得用于木材粘结和生产胶合板的胶黏剂。

（2）动物胶黏剂

下面介绍动物蛋白胶的应用：