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1、(10)申请公布号 CN 102492373 A (43)申请公布日 2012.06.13 C N 1 0 2 4 9 2 3 7 3 A *CN102492373A* (21)申请号 201110405894.9 (22)申请日 2011.12.08 C09J 103/10(2006.01) C09J 101/26(2006.01) C09J 11/04(2006.01) C09D 103/10(2006.01) C09D 7/12(2006.01) (71)申请人西南大学 地址 400715 重庆市北碚区天生路1号 (72)发明人刘雄 陈厚荣 阚建全 谭属琼 (74)专利代理机构北京同恒源。
2、知识产权代理有 限公司 11275 代理人赵荣之 (54) 发明名称 一种淀粉胶及其制备方法与应用 (57) 摘要 本发明涉及淀粉胶以及在环保型内墙涂料 中的应用，淀粉胶的配方按体积份计算由如下组 分组成：氧化醋酸酯淀粉乳液100份，硼砂溶液 10-20份，羧甲基纤维素钠溶液6-15份；所述羧甲 基纤维素钠溶液质量分数为1-5%；方法包括碱性 氧化醋酸酯淀粉乳液的配制和淀粉胶的制备两步 骤；本内墙涂料对环境安全、无毒，淀粉胶的粘度 和稳定性达到国家标准；由淀粉胶制备的墙内涂 料在粘度、细度、涂膜外观、附着力、掩盖力、耐水 性、耐水擦干性及耐洗刷性均符合或高于国家标 准。 (51)Int.Cl.。
3、 权利要求书1页 说明书5页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页 1/1页 2 1.淀粉胶的配方，其特征在于，按体积份计算由如下组分组成：氧化醋酸酯淀粉乳液 100份，硼砂溶液10-20份，羧甲基纤维素钠溶液6-15份；所述氧化醋酸酯淀粉乳液由氧化 醋酸酯淀粉和水介质按重量比计为5-30:100的配比制成；所述氧化醋酸酯淀粉的氧化度 以羧基含量计0.2-0.8%，取代度为0.02-0.10；所述硼砂溶液的质量分数为2-8%；所述羧甲 基纤维素钠溶液质量分数为1-5%。 2.根据权利要求1所述的淀粉胶的配方，其特征在于：氧化醋酸酯淀粉乳。
4、液100份，硼 砂溶液18份，羧甲基纤维素钠溶液12份；所述氧化醋酸酯淀粉乳液由氧化醋酸酯淀粉和水 介质按重量比计为20:100的配比制成，所述氧化醋酸酯淀粉的取代度以羧基含量计为氧 化度0.5 %，取代度为0.095；所述硼砂溶液的质量分数为4%；所述羧甲基纤维素钠溶液为 2%。 3.运用权利要求1或2所述的淀粉胶配方制备淀粉胶的方法，其特征在于： A 碱性氧化醋酸酯淀粉乳液的配制 取配方量的氧化醋酸酯淀粉加水配制成质量分数为5-30%的淀粉乳液，并用碱性溶液 调节pH值至9-11，得碱性氧化醋酸酯淀粉乳液； B淀粉胶的制备 在步骤A所得的碱性氧化醋酸酯淀粉乳液中依次加入配方量的硼砂溶液和羧。
5、甲基纤 维素钠溶液，充分搅拌均匀，得淀粉胶。 4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于:步骤A中所述水的水温为50。 5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤A中所述碱性溶液为氢氧化钠溶液。 6.权利要求3所述的制备方法所得的淀粉胶。 7.淀粉胶在制备内墙涂料中的应用。 8.含有权利要求6所述的淀粉胶的涂料，其特征在于，按照重量份计算包括以下组分： 淀粉胶80-120份，二氧化钛3-5份，锌钡白8-11份，滑石粉10-15份，碳酸钙25-40 份，磷酸丁三酯0.5-2份，六偏磷酸钠0.5-1.0份，羧甲基纤维素钠0.5-2份。 9.根据权利要求8所述的淀粉胶的涂料，其特征在于，按照重量。
6、份计算包括以下组分： 淀粉胶100份，二氧化钛4份，锌钡白10份，滑石粉13份，碳酸钙30份，磷酸丁三酯1.0份， 六偏磷酸钠0.8份，羧甲基纤维素钠1份。 权 利 要 求 书CN 102492373 A 1/5页 3 一种淀粉胶及其制备方法与应用 技术领域 0001 本发明涉及一种以复合变性淀粉为原料制备的内墙涂料淀粉胶以及在环保型内 墙涂料中的应用。 背景技术 0002 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。
7、墙涂料的 胶基是影响涂料性能 (如：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胶基的选择和制备。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。本发明着力于以淀粉为原料，通 过试验制得适宜于绿色环保的内墙涂料胶基的淀粉胶。 0003 淀粉胶粘剂是真正的环保型胶粘剂，对人体无危害，对环境无污染，并且成本低， 原料可持续再生，具有很好的发展前景。氧化淀粉经过物理和化学改性，粘合剂的初粘力、 干燥速度、稳定性等都较普通淀粉粘合剂有了。
8、明显的改善，被广泛用于淀粉胶粘剂的原料。 但，氧化淀粉改善了淀粉胶粘剂强度低、贮存期短和干燥速度慢等缺点；低取代度醋酸酯淀 粉 (取代度小于0.2) 化学性质稳定，醋酸酯淀粉比普通淀粉具有更好的成膜性，膜的透明 度和光泽度亦较好，柔软性、伸长性、耐折度和耐磨度高，且淀粉经过醋酸酯化后，引入了乙 酰基团，与葡萄糖上的羟基形成了分子内氢键，阻碍了分子间氢键的生成和分子的聚集，同 时增强了淀粉粘合剂的抗凝沉性和提高了贮存稳定性。但单一醋酸酯淀粉黏度高，涂抹性 差。 0004 由于马铃薯淀粉等淀粉是天然可食性原料，因此该内墙涂料对环境安全、无毒，是 一种绿色环保的内墙涂料。同时，淀粉经氧化、醋酸酯化处。
9、理后作为基料已被证实，但是，目 前还鲜有基于氧化醋酸酯淀粉为淀粉胶的涂料。 0005 发明内容 0006 本发明的目的在于提供一种淀粉胶的配方，该配方成本低，由该配方制备的淀粉 胶是一种绿色环保的胶体材料。 0007 为实现上述目的，本发明的技术方案为： 按体积份计算由如下组分组成：氧化醋酸酯淀粉乳液100份，硼砂溶液10-20份，羧甲 基纤维素钠溶液6-15份；所述氧化醋酸酯淀粉乳液由氧化醋酸酯淀粉和水介质按重量比 计为5-30:100的配比制成，所述氧化醋酸酯淀粉的氧化度以羧基含量计0.2-0.8%，取代 度为0.02-0.10；所述硼砂溶液的质量分数为2-8%；所述羧甲基纤维素钠溶液质量。
10、分数为 1-5%。 说 明 书CN 102492373 A 2/5页 4 0008 所述的淀粉胶优选配方，按体积份计算由如下组分组成：氧化醋酸酯淀粉乳液 100份，硼砂溶液18份，羧甲基纤维素钠溶液12份；所述氧化醋酸酯淀粉乳液由氧化醋酸 酯淀粉和水介质按重量比计为20:100的配比制成，所述氧化醋酸酯淀粉的取代度以羧基 含量计为氧化度0.5 %，取代度为0.095；所述硼砂溶液的质量分数为4%；所述羧甲基纤维 素钠溶液为2%。 0009 本发明的目的之二在于提供淀粉胶的制备方法及该方法获得的淀粉胶，以及其运 用；该方法操作简单，适用于大规模运用，该淀粉胶绿色环保。 0010 为实现上述目的，。
11、本发明的技术方案为： A 碱性氧化醋酸酯淀粉乳液的配制 取配方量的氧化醋酸酯淀粉加水配制成质量分数为5-30%的淀粉乳液，并用碱性溶液 调节pH值至9-11，得碱性氧化醋酸酯淀粉乳液； B淀粉胶的制备 在步骤A所得的碱性氧化醋酸酯淀粉乳液中依次加入配方量的硼砂溶液和羧甲基纤 维素钠溶液，充分搅拌均匀，得淀粉胶。 0011 优选的，步骤A中所述水温为50。 0012 优选的，步骤A中所述碱性溶液为氢氧化钠溶液。 0013 所述的制备方法所得的淀粉胶及其在制备内墙涂料中的应用。该应用为开发内墙 涂料提供了新思路。 0014 本发明的目的之三在于提供一种涂料，该涂料由所述淀粉胶制备而成，为环保型 内。
12、墙涂料。 0015 为实现上述目的，本发明的技术方案为： 所述的淀粉胶的涂料，按照重量份计算由以下组分组成： 淀粉胶80-120份，二氧化钛3-5份，锌钡白8-11份，滑石粉10-15份，碳酸钙25-40份， 磷酸丁三酯0.5-2份，六偏磷酸钠0.5-1.0份，羧甲基纤维素钠0.5-2份。 0016 所述的淀粉胶的涂料优选为，按照重量份计算由以下组分组成：淀粉胶100份，二 氧化钛4份，锌钡白10份，滑石粉13份，碳酸钙30份，磷酸丁三酯1.0份，六偏磷酸钠0.8 份，羧甲基纤维素钠1份。 0017 本发明的有益效果在于：本发明涉及一种以经氧化和醋酸酯化复合变性处理得到 的淀粉胶为原料制得的淀。
13、粉胶材料，以及这种淀粉胶材料的制作工艺。由于淀粉是天然可 食性原料，因此该内墙涂料对环境安全、无毒，是一种绿色环保的内墙涂料胶；淀粉胶的粘 度和稳定性达到国家标准；由淀粉胶制备的墙内涂料在粘度、细度、涂膜外观、附着力、掩盖 力、耐水性、耐水擦干性及耐洗刷性均符合或高于国家标准。 0018 具体实施方式 0019 本实施例中氧化醋酸酯淀粉的制备具体分为两步： 第一步,氧化淀粉的制备：取甘薯淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中单一品种，或混合淀 粉原料，调制成淀粉乳，淀粉乳的质量百分比以30-40%为宜；再用碱性pH调节剂将淀粉乳 调节成中性，或中性偏碱，碱性pH调节剂可以为氢氧化钠；在调节pH后的淀粉乳。
14、中加次氯 说 明 书CN 102492373 A 3/5页 5 酸钠溶液，并通过添加碱性pH调节剂保持反应液中的pH值相对稳定；反应体系的温度维持 与30-40度范围内。反应完成后，将反应液用酸性pH调节剂调节至偏酸性，如pH为6.5，酸 性pH调节剂可以为盐酸。去除副反应物和杂质。第一步所得为氧化淀粉。 0020 第二步，将氧化淀粉调节成质量分数为40-50%的淀粉乳液，滴加醋酸酐，同时滴 加碱性pH值以维持pH值得稳定。待充分反应后，将反应液用酸性pH调节剂调节至偏酸性， 如pH为4.5-6.5。40干燥后，得氧化醋酸淀粉。 0021 氧化醋酸酯淀粉的制备工艺可参考谭属琼等人的氧化醋酸酯马。
15、铃薯淀粉的制备 工艺，不同的是，原料可选自甘薯淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中单一品种，或混合淀粉原 料。所得氧化醋酸酯淀粉的氧化度以羧基含量计0.2-0.8%，取代度为0.02-0.10。 0022 取代度是指淀粉的每个D-葡萄糖单元上的活性羟基被取代的物质的量。 实施例一 淀粉胶的制备 称取300g的氧化醋酸酯淀粉（氧化度以羧基含量计0.2%，取代度为0.02），装入容器 中，加入1000 mL水，搅拌并加热至50使成为均匀的淀粉乳液，于搅拌下加入140mL质量 分数浓度15%的NaOH溶液搅匀，并保持pH为11，接着将100mL浓度为4%（质量分数）的硼 砂溶液于搅拌下缓慢加入到反应物中，加。
16、完后再搅拌10min。然后将60 mL完全溶解的2% （质量分数）的羧甲基纤维素钠(CMC-Na)水溶液于搅拌下加入到反应物中，加完后充分搅拌 均匀，冷却即得淀粉胶。 0023 实施例二 淀粉胶的制备 称取50g的氧化醋酸酯淀粉（氧化度以羧基含量计0.5%，取代度为0.07），装入容器中， 加入1000 mL水，搅拌并加热至50使成为均匀的淀粉乳液，于搅拌下加入100mL质量分数 浓度20%的NaOH溶液搅匀，并保持pH为9，接着将200mL浓度为4%（质量分数）的硼砂溶 液于搅拌下缓慢加入到反应物中，加完后再搅拌10min。然后将150mL完全溶解的2%（质 量分数）的羧甲基纤维素钠(CMC。
17、-Na)水溶液于搅拌下加入到反应物中，加完后充分搅拌均 匀，冷却即得淀粉胶产品。 0024 实施例三 淀粉胶的制备 称取20g的氧化醋酸酯淀粉（氧化度以羧基含量计0.8%，取代度为0.10），装入容器中， 加入100 mL水，搅拌并加热至50使成为均匀的淀粉乳液，于搅拌下加入6mL质量分数浓 度20%的NaOH溶液搅匀，并保持pH为10，接着将18mL浓度为4%（质量分数）的硼砂溶液 于搅拌下缓慢加入到反应物中，加完后再搅拌10min。然后将12mL完全溶解的2%（质量分 数）的羧甲基纤维素钠(CMC-Na)水溶液于搅拌下加入到反应物中，加完后充分搅拌均匀，冷 却即得内墙涂料用淀粉胶产品。 说。
18、 明 书CN 102492373 A 4/5页 6 0025 实施例四 淀粉胶在内墙涂料中应用 取实施例二制备的淀粉胶液：100g；二氧化钛：4g；锌钡白（立德粉）：8g；超细滑石粉： 13g；超细碳酸钙：30g；磷酸丁三酯：1.0g；六偏磷酸钠：0.8g；羧甲基纤维素钠：1.0g；消泡 剂：0.2；杀菌剂：0.2；色浆：根据对色泽的喜好适量添加；水的添加量满足内墙涂料粘度 为52/s。 0026 实施例五 淀粉胶在内墙涂料中应用 按重量份计取实施例三制备的淀粉胶110份，二氧化钛5份，锌钡白10份，滑石粉14 份，碳酸钙30份，磷酸丁三酯2份，六偏磷酸钠1.0份，羧甲基纤维素钠0.5份，消泡。
19、剂：0.2 份；杀菌剂：0.2；根据对色泽的喜好适量添加；水的添加量满足内墙涂料粘度为48/s。 0027 淀粉胶基内墙涂料具体制作过程：将六偏磷酸钠加水搅拌溶解成均匀的溶液；搅 拌下加入部分本发明制备的淀粉胶液和磷酸三丁酯混合均匀，然后再加入余下的胶液混合 均匀；同时在不断搅拌下，依次加入二氧化钛（钛白粉）、锌钡白（立德粉）、轻质碳酸钙、滑石 粉，混合均匀，再加入用水已溶解的增稠剂羧甲基纤维素钠，用高速分散机混合均匀；根据 需要加入适量涂料色浆，再经研磨、过滤，即得成品。 说 明 书CN 102492373 A 5/5页 7 0028 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参 照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可 以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明 的精神和范围。 说 明 书CN 102492373 A 。