一种节段拼装桥高分子结构胶液体制备工艺的制作方法

本发明属于节段拼装桥技术领域，涉及一种高分子结构胶液体制备工艺，具体为一种节段拼装桥高分子结构胶液体制备工艺。

背景技术：

预制节段拼装工艺是将梁体分为若干节段，在工厂预制后运至桥位进行组拼，通过施加预应力将节段整体拼装成桥的施工工艺。

对比文件cn102627731b公开了一种两性高分子粘结剂及其制备方法，所述两性高分子粘结剂是采用阳离子单体、淀粉、高锰酸钾、亲水性单体、硫酸、引发剂、中和剂和水为原料反应得到的两性聚合物。本发明的两性高分子粘结剂是一种能满足造纸涂料用高性能、绿色环保的产品。该粘结剂使用可再生的淀粉作为主要原料，成本低，为环境友好型产品，无voc。该产品部分替代丁苯胶乳使用，能明显提高纸张的表面强度，对其他的指标无影响。

对比文件cn210584638u公开了一种节段拼装桥高分子结构胶的生产设备，包括水浴加热箱体和搅拌桶，所述水浴加热箱体的一侧固定连接有储水箱，且水浴加热箱体的内部固定连接有搅拌桶，且水浴加热箱体的内侧壁固定连接有加热管，且水浴加热箱体的侧壁贯通连接有冷凝管，所述冷凝管位于储水箱的内部，且冷凝管的另一端贯通连接在水浴加热箱体的侧壁上，所述储水箱的底端中心位置处贯通连接有水管，且储水箱的底端一侧固定安装有水泵，所述水泵与水管贯通连接，所述水管的一端贯通连接在水浴加热箱体的侧壁上。本实用新型中通过电动机带动第一搅拌轴转动，使物料在搅拌桶的内部转动，在物料转动的作用下带动第二搅拌轴转动，将搅拌桶的物料搅拌的更加均匀。

现有技术中，高分子结构胶存在着不增韧时，固化物一般偏脆，抗剥离、抗开裂、抗冲击性能差；对极性小的材料(如聚乙烯、聚丙烯、氟塑料等)粘接力小，必须先进行表面活化处理；有些原材料如活性稀释剂、固化剂等有不同程度的毒性和刺激性。设计配方时应尽量避免选用，施工操作时应加强通风和防护，且固化效率比较低的问题。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决现有技术中，高分子结构胶存在着不增韧时，固化物一般偏脆，抗剥离、抗开裂、抗冲击性能差；对极性小的材料(如聚乙烯、聚丙烯、氟塑料等)粘接力小，必须先进行表面活化处理；有些原材料如活性稀释剂、固化剂等有不同程度的毒性和刺激性。设计配方时应尽量避免选用，施工操作时应加强通风和防护，且固化效率比较低的问题，而提出一种节段拼装桥高分子结构胶液体制备工艺。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种节段拼装桥高分子结构胶液体制备工艺，包括以下步骤：

第一步：将10-15份大米淀粉、10-15份绿豆淀粉、10-15份木薯淀粉、10-15份甘薯淀粉、10-15份红薯淀粉和10-15份马铃薯淀粉加入40-50份的热水中进行搅拌混合，得到混合淀粉原料，然后对混合淀粉原料进行糊化，得到混合淀粉浆料；

第二步：将混合淀粉浆料加入质量分数为1％naclo溶液进行氧化，同时将添加聚乙烯醇溶液和k2s2o8，在温度95℃和转速2800-3200rpm的条件下反应40-50min，反应结束后调节反应液的ph为中性；然后降温至60℃以下，出料得到高分子结构胶基料，待用；

第三步：将高分子结构胶基料和三聚氰胺甲醛树脂在十二烷基苯磺酸钠作为乳化剂的作用下，并在温度90-100℃的条件下搅拌反应1.5-2h，然后再冷却至室温，得到高分子结构胶主剂；

第四步：将高分子结构胶主剂60-80份、固化剂6-9份、改性增韧剂7-9份加入到100-120份溶剂中进行混合搅拌，得到高分子结构胶液体，再通过灌装机进行灌装保存。

优选的，将混合淀粉原料加热至80-90℃进行搅拌，然后将氢氧化钠、氯化钠和硼砂加入进行搅拌20-25min进行糊化处理；其中，混合淀粉原料、氢氧化钠、氯化钠和硼砂的质量比为200-260：15-45：10-60：8-25。

优选的，混合淀粉浆料、质量分数为1％naclo溶液、聚乙烯醇溶液和k2s2o8的质量比：8-12：1.6-1.8：12-14:0.1-0.2；高分子结构胶基料和三聚氰胺甲醛树脂的质量比为88-92:8-12。

优选的，高分子结构胶液体由以下重量料份原料组成：高分子结构胶主剂60-80份、固化剂6-9份、改性增韧剂7-9份、100-120份溶剂；其中，溶剂为丙酮、甲醇中的一种。

优选的，固化剂的制备方法包括以下步骤：

第一步：将二苯基氧磷和对苯醌加入反应容器内，并通入氮气置换，并进行加热溶解，熔融后，滴加140g的甲苯溶液，滴加完毕，在温度150-160℃的条件下回流反应10-15h，再继续通入氮气，冷却至室温，有黄色固体析出，并得到反应液；

第二步：对反应液进行过滤，并用乙醇对黄色固体进行洗涤2-3次，然后将固体放入烘箱中烘干，得到干燥黄色固体溶于氢氧化钠溶液中，在滴加盐酸溶液，伴随着白色固体析出，进行过滤，得到白色固体，并将白色固体放入到烘箱内干燥，即得到固化剂；二苯基氧磷和对苯醌的摩尔比1:1.2-1.4。

优选的，改性增韧剂的制备方法包括以下步骤：

第一步：在室温条件下将聚乙烯醇加入到去离子水中，并在100-120℃温度条件搅拌至聚乙烯醇完全溶解；将完全溶解后的聚乙烯醇冷却至40-45℃，并向反应体系中添加3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵水溶液，进行搅拌混合，滴加质量分数10％的氢氧化钠溶液进行反应30-40min，得到改性增韧剂反应液；

第二步：将改性增韧剂反应液冷却至室温，并通过稀盐酸调节ph至中性，然后，在添加无水乙醇进行搅拌混合时，有白色产物析出进行过滤、烘干，得到改性增韧剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：第一步：将10-15份大米淀粉、10-15份绿豆淀粉、10-15份木薯淀粉、10-15份甘薯淀粉、10-15份红薯淀粉和10-15份马铃薯淀粉加入40-50份的热水中进行搅拌混合，得到混合淀粉原料，然后对混合淀粉原料进行糊化，得到混合淀粉浆料：

第二步：将混合淀粉浆料加入质量分数为1％naclo溶液进行氧化，同时将添加聚乙烯醇溶液和k2s2o8，在温度95℃和转速2800-3200rpm的条件下反应40-50min，反应结束后调节反应液的ph为中性；然后降温至60℃以下，出料得到高分子结构胶基料，待用；

第三步：将高分子结构胶基料和三聚氰胺甲醛树脂在十二烷基苯磺酸钠作为乳化剂的作用下，并在温度90-100℃的条件下搅拌反应1.5-2h，然后再冷却至室温，得到高分子结构胶主剂；

第四步：将高分子结构胶主剂60-80份、固化剂6-9份、改性增韧剂7-9份加入到100-120份溶剂中进行混合搅拌，得到高分子结构胶液体，再通过灌装机进行灌装保存；本发明通过氢氧化钠及氯化钠的使用，可使淀粉保持碱性氧化条件；同时与淀粉中的羟基结合，破坏部分氢键，减弱大分子间的作用力，将溶胀后的淀粉链束拆开，带有反应集团，有利于氧化反应的进行；同时加入硼砂，由于硼砂分子中含有多个羟基，能与溶胀了的氧化淀粉发生轻度交联，引入酯化或醚化基团，形成适当的网状结构，使淀粉具有一定程度的抗热性和耐酸性，减低淀粉的凝沉性，粘度在低温下仍然保持稳定，从而使得通过糊化处理使得混合淀粉浆料与聚乙烯醇溶液和k2s2o8进行改性，得到改性的淀粉胶粘剂，使得具有着很好的粘接强度和耐水性，且原料也是采用大米淀粉、绿豆淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、红薯淀粉和马铃薯淀粉，具有着原材料容易获取且便宜的优点；

且由高分子结构胶主剂60-80份、固化剂6-9份、改性增韧剂7-9份组成的高分子结构胶不仅具有很好的粘接强度，也通过固化剂和改性增韧剂，表现出很好的快速固定和胶粘处的强度；从而解决了现有技术中，高分子结构胶存在着不增韧时，固化物一般偏脆，抗剥离、抗开裂、抗冲击性能差；对极性小的材料(如聚乙烯、聚丙烯、氟塑料等)粘接力小，必须先进行表面活化处理；有些原材料如活性稀释剂、固化剂等有不同程度的毒性和刺激性。设计配方时应尽量避免选用，施工操作时应加强通风和防护，且固化效率比较低的问题；

该固化剂具有着促使高分子结构胶快速固定的优点；该固化剂使得在固化的时候，能够促进在高分子结构胶液体的表面形成一层致密的防护层，并覆盖在高分子结构胶凝固后的表面上，具有着阻止热量和氧气箱内部的高分子结构胶传递，对高分子结构胶起到很好的阻燃效果；该固化剂体系中的亲水基团减少使得高分子结构胶液整体的吸水率大大降低，另外固化剂中含有多个疏水性芳香苯环结构从而也将进一步提高高分子结构胶液的吸水率。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种节段拼装桥高分子结构胶液体制备工艺，包括以下步骤：

第一步：将10份大米淀粉、10份绿豆淀粉、10份木薯淀粉、10份甘薯淀粉、10份红薯淀粉和10份马铃薯淀粉加入40份的热水中进行搅拌混合，得到混合淀粉原料，然后对混合淀粉原料进行糊化，得到混合淀粉浆料；

第二步：将混合淀粉浆料加入质量分数为1％naclo溶液进行氧化，同时将添加聚乙烯醇溶液和k2s2o8，在温度95℃和转速2800rpm的条件下反应40min，反应结束后调节反应液的ph为中性；然后降温至60℃以下，出料得到高分子结构胶基料，待用；

第三步：将高分子结构胶基料和三聚氰胺甲醛树脂在十二烷基苯磺酸钠作为乳化剂的作用下，并在温度90℃的条件下搅拌反应1.5-2h，然后再冷却至室温，得到高分子结构胶主剂；

第四步：将高分子结构胶主剂60份、固化剂6份、改性增韧剂7份加入到100份溶剂中进行混合搅拌，得到高分子结构胶液体，再通过灌装机进行灌装保存。

将混合淀粉原料加热至80℃进行搅拌，然后将氢氧化钠、氯化钠和硼砂加入进行搅拌20min进行糊化处理；其中，混合淀粉原料、氢氧化钠、氯化钠和硼砂的质量比为200：15：10：8。

混合淀粉浆料、质量分数为1％naclo溶液、聚乙烯醇溶液和k2s2o8的质量比：8：1.6：12:0.1；高分子结构胶基料和三聚氰胺甲醛树脂的质量比为88-92:8-12。

高分子结构胶液体由以下重量料份原料组成：高分子结构胶主剂60-80份、固化剂6份、改性增韧剂7份、100份溶剂；其中，溶剂为丙酮、甲醇中的一种。

固化剂的制备方法包括以下步骤：

第一步：将二苯基氧磷和对苯醌加入反应容器内，并通入氮气置换，并进行加热溶解，熔融后，滴加140g的甲苯溶液，滴加完毕，在温度150℃的条件下回流反应10h，再继续通入氮气，冷却至室温，有黄色固体析出，并得到反应液；

第二步：对反应液进行过滤，并用乙醇对黄色固体进行洗涤2-3次，然后将固体放入烘箱中烘干，得到干燥黄色固体溶于氢氧化钠溶液中，在滴加盐酸溶液，伴随着白色固体析出，进行过滤，得到白色固体，并将白色固体放入到烘箱内干燥，即得到固化剂；二苯基氧磷和对苯醌的摩尔比1:1.2-1.4。

改性增韧剂的制备方法包括以下步骤：

第一步：在室温条件下将聚乙烯醇加入到去离子水中，并在100℃温度条件搅拌至聚乙烯醇完全溶解；将完全溶解后的聚乙烯醇冷却至40-45℃，并向反应体系中添加3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵水溶液，进行搅拌混合，滴加质量分数10％的氢氧化钠溶液进行反应30min，得到改性增韧剂反应液；

第二步：将改性增韧剂反应液冷却至室温，并通过稀盐酸调节ph至中性，然后，在添加无水乙醇进行搅拌混合时，有白色产物析出进行过滤、烘干，得到改性增韧剂。

实施例2

一种节段拼装桥高分子结构胶液体制备工艺，包括以下步骤：

第一步：将12份大米淀粉、13份绿豆淀粉、13份木薯淀粉、13份甘薯淀粉、13份红薯淀粉和12份马铃薯淀粉加入45份的热水中进行搅拌混合，得到混合淀粉原料，然后对混合淀粉原料进行糊化，得到混合淀粉浆料；

第二步：将混合淀粉浆料加入质量分数为1％naclo溶液进行氧化，同时将添加聚乙烯醇溶液和k2s2o8，在温度95℃和转速2800-3200rpm的条件下反应45min，反应结束后调节反应液的ph为中性；然后降温至60℃以下，出料得到高分子结构胶基料，待用；

第三步：将高分子结构胶基料和三聚氰胺甲醛树脂在十二烷基苯磺酸钠作为乳化剂的作用下，并在温度95℃的条件下搅拌反应1.8h，然后再冷却至室温，得到高分子结构胶主剂；

第四步：将高分子结构胶主剂70份、固化剂7份、改性增韧剂8份加入到110份溶剂中进行混合搅拌，得到高分子结构胶液体，再通过灌装机进行灌装保存。

将混合淀粉原料加热至85℃进行搅拌，然后将氢氧化钠、氯化钠和硼砂加入进行搅拌23min进行糊化处理；其中，混合淀粉原料、氢氧化钠、氯化钠和硼砂的质量比为240：30：50：20。

混合淀粉浆料、质量分数为1％naclo溶液、聚乙烯醇溶液和k2s2o8的质量比：10：1.7：13:0.2；高分子结构胶基料和三聚氰胺甲醛树脂的质量比为88-92:8-12。

高分子结构胶液体由以下重量料份原料组成：高分子结构胶主剂60-80份、固化剂8份、改性增韧剂8份、110份溶剂；其中，溶剂为丙酮、甲醇中的一种。

固化剂的制备方法包括以下步骤：

第一步：将二苯基氧磷和对苯醌加入反应容器内，并通入氮气置换，并进行加热溶解，熔融后，滴加140g的甲苯溶液，滴加完毕，在温度155℃的条件下回流反应13h，再继续通入氮气，冷却至室温，有黄色固体析出，并得到反应液；

第二步：对反应液进行过滤，并用乙醇洗涤对黄色固体进行洗涤3次，然后将固体放入烘箱中烘干，得到干燥黄色固体溶于氢氧化钠溶液中，在滴加盐酸溶液，伴随着白色固体析出，进行过滤，得到白色固体，并将白色固体放入到烘箱内干燥，即得到固化剂；二苯基氧磷和对苯醌的摩尔比1:1.2-1.4。

改性增韧剂的制备方法包括以下步骤：

第一步：在室温条件下将聚乙烯醇加入到去离子水中，并在110℃温度条件搅拌至聚乙烯醇完全溶解；将完全溶解后的聚乙烯醇冷却至43℃，并向反应体系中添加3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵水溶液，进行搅拌混合，滴加质量分数10％的氢氧化钠溶液进行反应35min，得到改性增韧剂反应液；

第二步：将改性增韧剂反应液冷却至室温，并通过稀盐酸调节ph至中性，然后，在添加无水乙醇进行搅拌混合时，有白色产物析出进行过滤、烘干，得到改性增韧剂。

实施例3

一种节段拼装桥高分子结构胶液体制备工艺，包括以下步骤：

第一步：将15份大米淀粉、15份绿豆淀粉、15份木薯淀粉、15份甘薯淀粉、15份红薯淀粉和15份马铃薯淀粉加入50份的热水中进行搅拌混合，得到混合淀粉原料，然后对混合淀粉原料进行糊化，得到混合淀粉浆料；

第二步：将混合淀粉浆料加入质量分数为1％naclo溶液进行氧化，同时将添加聚乙烯醇溶液和k2s2o8，在温度95℃和转速3200rpm的条件下反应50min，反应结束后调节反应液的ph为中性；然后降温至60℃以下，出料得到高分子结构胶基料，待用；

第三步：将高分子结构胶基料和三聚氰胺甲醛树脂在十二烷基苯磺酸钠作为乳化剂的作用下，并在温度100℃的条件下搅拌反应1.5-2h，然后再冷却至室温，得到高分子结构胶主剂；

第四步：将高分子结构胶主剂80份、固化剂9份、改性增韧剂9份加入到120份溶剂中进行混合搅拌，得到高分子结构胶液体，再通过灌装机进行灌装保存。

将混合淀粉原料加热至90℃进行搅拌，然后将氢氧化钠、氯化钠和硼砂加入进行搅拌25min进行糊化处理；其中，混合淀粉原料、氢氧化钠、氯化钠和硼砂的质量比260：45：60：25。

混合淀粉浆料、质量分数为1％naclo溶液、聚乙烯醇溶液和k2s2o8的质量比：12：1.8：14:0.2；高分子结构胶基料和三聚氰胺甲醛树脂的质量比为92:12。

高分子结构胶液体由以下重量料份原料组成：高分子结构胶主剂80份、固化剂9份、改性增韧剂9份、120份溶剂；其中，溶剂为丙酮、甲醇中的一种。

固化剂的制备方法包括以下步骤：

第一步：将二苯基氧磷和对苯醌加入反应容器内，并通入氮气置换，并进行加热溶解，熔融后，滴加140g的甲苯溶液，滴加完毕，在温度160℃的条件下回流反应15h，再继续通入氮气，冷却至室温，有黄色固体析出，并得到反应液；

第二步：对反应液进行过滤，并用乙醇对黄色固体进行洗涤3次，然后将固体放入烘箱中烘干，得到干燥黄色固体溶于氢氧化钠溶液中，在滴加盐酸溶液，伴随着白色固体析出，进行过滤，得到白色固体，并将白色固体放入到烘箱内干燥，即得到固化剂；二苯基氧磷和对苯醌的摩尔比1:1.2-1.4。

改性增韧剂的制备方法包括以下步骤：

第一步：在室温条件下将聚乙烯醇加入到去离子水中，并在120℃温度条件搅拌至聚乙烯醇完全溶解；将完全溶解后的聚乙烯醇冷却至45℃，并向反应体系中添加3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵水溶液，进行搅拌混合，滴加质量分数10％的氢氧化钠溶液进行反应40min，得到改性增韧剂反应液；

第二步：将改性增韧剂反应液冷却至室温，并通过稀盐酸调节ph至中性，然后，在添加无水乙醇进行搅拌混合时，有白色产物析出进行过滤、烘干，得到改性增韧剂。

本发明的工作原理：第一步：将10-15份大米淀粉、10-15份绿豆淀粉、10-15份木薯淀粉、10-15份甘薯淀粉、10-15份红薯淀粉和10-15份马铃薯淀粉加入40-50份的热水中进行搅拌混合，得到混合淀粉原料，然后对混合淀粉原料进行糊化，得到混合淀粉浆料：

第二步：将混合淀粉浆料加入质量分数为1％naclo溶液进行氧化，同时将添加聚乙烯醇溶液和k2s2o8，在温度95℃和转速2800-3200rpm的条件下反应40-50min，反应结束后调节反应液的ph为中性；然后降温至60℃以下，出料得到高分子结构胶基料，待用；

第三步：将高分子结构胶基料和三聚氰胺甲醛树脂在十二烷基苯磺酸钠作为乳化剂的作用下，并在温度90-100℃的条件下搅拌反应1.5-2h，然后再冷却至室温，得到高分子结构胶主剂；

第四步：将高分子结构胶主剂60-80份、固化剂6-9份、改性增韧剂7-9份加入到100-120份溶剂中进行混合搅拌，得到高分子结构胶液体，再通过灌装机进行灌装保存；本发明通过氢氧化钠及氯化钠的使用，可使淀粉保持碱性氧化条件；同时与淀粉中的羟基结合，破坏部分氢键，减弱大分子间的作用力，将溶胀后的淀粉链束拆开，带有反应集团，有利于氧化反应的进行；同时加入硼砂，由于硼砂分子中含有多个羟基，能与溶胀了的氧化淀粉发生轻度交联，引入酯化或醚化基团，形成适当的网状结构，使淀粉具有一定程度的抗热性和耐酸性，减低淀粉的凝沉性，粘度在低温下仍然保持稳定，从而使得通过糊化处理使得混合淀粉浆料与聚乙烯醇溶液和k2s2o8进行改性，得到改性的淀粉胶粘剂，使得具有着很好的粘接强度和耐水性，且原料也是采用大米淀粉、绿豆淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、红薯淀粉和马铃薯淀粉，具有着原材料容易获取且便宜的优点；

且由高分子结构胶主剂60-80份、固化剂6-9份、改性增韧剂7-9份组成的高分子结构胶不仅具有很好的粘接强度，也通过固化剂和改性增韧剂，表现出很好的快速固定和胶粘处的强度；从而解决了现有技术中，高分子结构胶存在着不增韧时，固化物一般偏脆，抗剥离、抗开裂、抗冲击性能差；对极性小的材料(如聚乙烯、聚丙烯、氟塑料等)粘接力小，必须先进行表面活化处理；有些原材料如活性稀释剂、固化剂等有不同程度的毒性和刺激性。设计配方时应尽量避免选用，施工操作时应加强通风和防护，且固化效率比较低的问题；

该固化剂具有着促使高分子结构胶快速固定的优点；该固化剂使得在固化的时候，能够促进在高分子结构胶液体的表面形成一层致密的防护层，并覆盖在高分子结构胶凝固后的表面上，具有着阻止热量和氧气箱内部的高分子结构胶传递，对高分子结构胶起到很好的阻燃效果；该固化剂体系中的亲水基团减少使得高分子结构胶液整体的吸水率大大降低，另外固化剂中含有多个疏水性芳香苯环结构从而也将进一步提高高分子结构胶液的吸水率。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。