高锰酸钾氧化淀粉胶粘剂的反应机理及制备方法

淀粉是一种价廉的制备胶粘剂的原料，特别适用于纸张的粘合，淀粉胶粘剂具有强度高、重量轻、无腐蚀、无污染、防潮性好、成本低等优点，随着应用领域的广泛扩大，其用量也越来越大。

生产淀粉胶粘剂可用的氧化剂一般有过氧化氢、次氯酸盐、氯酸盐、高锰酸钾或多元氧化剂等，氧化法又有冷制与热制之分，冷制法一般生产周期长，受季节温度影响较大，有时反应时间较长；热制法具有生产周期短，产品质量稳定，不受季节温度变化限制的优点。下面就介绍下采用高锰酸钾在酸性条件下氧化，通过简单热处理制得淀粉胶粘剂的方法。在酸性环境中，用高锰酸钾制得的氧化淀粉，再配以适当的催干剂、交联剂制成的淀粉胶粘剂，有效的提高了干燥速度，解决了淀粉胶稳定性差的问题。

一、反应机理

淀粉是不溶于水的多糖类碳水化合物，它主要来源于植物的块根和种子，呈白色，无臭、无味的粉状或粒状固体，其中直链淀粉约占20%，支链淀粉约占80%。

研究表明，对高锰酸钾而言，在酸性条件下只发生6位置上伯醇羟基氧化为醛基最后被氧化为羧基。所以，氧化后的淀粉是含有醛基或羧基分子结构为主的变性淀粉，而醛基具有防霉、防腐能力，羧基对纸纤维有较大亲和性，因此，增加了渗透与亲和能力。同时氧化淀粉分子所含有的醛基和羧基又能活化与其相邻近的淀粉分子，促使连接链的断裂，即发生氧化降解，形成低聚合度分子，增加了淀粉的溶解性、流动性及粘接性。氧化淀粉本身不溶于水，没有胶粘性，只有加碱处理才能变为胶粘剂，加入碱液后，碱就与淀粉中的羧基发生皂化反应，生成相应的羧基钠盐，与淀粉中未被氧化的羟基结合，破坏了部分氢键，使分子间作用力减弱，因而溶胀糊化，增加了亲水性和溶解性，使胶粘剂流动性好，较易储存。并且交联剂硼砂能与溶胀后的氧化淀粉中的羧基、羟基结合为配位体，形成以硼、氧为中心离子的多核配位化合物，从而使溶液粘度增加，还能使生成的膜坚固，提高抗水性。

二、原料与配方