[发明专利]一种耐水性大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法。

背景技术

随着世界不可再生资源的日渐枯竭和人类对环境问题的日益关注，无游离甲醛等有害气体释放的大豆分离蛋白胶粘剂越来越受到重视，但是大豆蛋白质为亲水物质，在湿润状态下易破裂，从而使大豆蛋白胶粘剂由于粘接强度低且耐水性差，不能在木质及非木质人造板领域得到广泛应用。现有的改性方法是利用酸、碱、脲或表面活性剂等化学方法对大豆蛋白胶粘剂改性，改性的大豆蛋白胶粘剂的湿基胶合强度小于0.7MPa，强度低，耐水性达不到胶合板国家标准GB/T9846-2004中的Ⅱ类标准，耐水性差。

发明内容

本发明是为了解决现有利用化学方法改性大豆分离蛋白胶粘剂的湿基胶合强度低，耐水性差的问题，而提供一种耐水性大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法。

本发明的一种耐水性大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法按以下步骤进行：一、按1g大豆分离蛋白加入8mL～12mL水的比例称取大豆分离蛋白和水，将大豆分离蛋白加入水中，搅拌均匀，得到大豆分离蛋白溶液；二、向经步骤一得到的大豆分离蛋白溶液中加入十二烷基苯磺酸钠和硼酸，搅拌均匀，得到混合溶液；其中十二烷基苯磺酸钠的加入质量为大豆分离蛋白溶液质量的0.3%～1%，硼酸的加入质量为大豆分离蛋白溶液质量的4%～5%；三、将经步骤二得到的溶液置于超声清洗器中，开启超声清洗机，在功率为80W～120W、温度为45℃～55℃的条件下，超声处理50min～70min，得到耐水性大豆分离蛋白胶粘剂。

本发明的一种耐水性大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法，利用超声波、十二烷基苯磺酸钠和硼酸对大豆分离蛋白进行物理和化学改性，十二烷基苯磺酸钠结构中存在磺酸基，能与蛋白质中的官能团发生化学反应，同时疏水基烷基和苯基具有很大的位阻效应，降低非极性侧链从疏水内部到水介质转移的自由能，通过改性后的蛋白质将其原藏于内部的疏水端转向外部，和十二烷基苯磺酸钠的疏水部位相互作用而形成胶束团，从而增加了胶粘层的疏水性，提高胶粘剂的耐水性；硼酸是一元酸，可以释放出氢离子，在大豆分离蛋白胶粘剂改性过程中能促进碳水化合物之间的交联反应，同时质子酸的存在会使得蛋白质中有序的结构被打乱，增加大豆分离蛋白胶粘剂与木材官能团的交联机率，从而可以达到增加胶合强度的目的，适量硼酸的添加还可以增大大豆分离蛋白胶粘剂的耐水性能；超声波对介质作用就在于空穴作用、机械作用和超混合效应等，促使化学键断裂、形成和暴露更多反应中心，因此在对大豆分离蛋白胶粘剂进行改性过程，超声波可以使得大豆蛋白的反应中心暴露出来，再结合化学改性从而可以达到增加胶合强度的目的，此外超声波在向前辐射过程中，使液体产生数以万计的微小气泡，气泡在声场的作用下振动，当声压达到一定值时，气泡迅速增大，然后突然闭合，在气泡闭合时产生冲击波，在其周围产生上千个大气压，在这么大的气压下，大豆蛋白的三级、四级结构被打开，从而使得更多的疏水基团被暴露出来，增加了大豆分离蛋白胶粘剂的耐水性。

经本发明的方法制备的耐水性大豆分离蛋白胶粘剂是一种环保型胶粘剂，无有害气体释放，其pH值7～8，呈中性，减小了对被粘接材料腐蚀性和生产工人的刺激。采用本发明耐水性大豆分离蛋白胶粘剂压制3层杨木胶合板，评价胶粘剂的胶合强度和耐水强度。杨木单板规格为300mm×300mm×2mm，每平方厘米的施胶量为1.8mg，热压温度140℃，热压压力为2.5MPa，热压时间90s/mm。然后将压制的胶合板按照GB/T 9846-2004 标准测试胶合强度，将压制的胶合板按照GB/T 9846-2004标准剪裁后，浸没于温度为63±3℃的水中浸泡3h（试样全部浸没于水中并加上盖），取出在室温静置10min后，在力学试验机上测定耐水胶合强度。本方法制备的耐水性大豆分离蛋白胶粘剂的干基胶合强度为1.2MPa～1.4MPa，湿基胶合强度为0.9MPa～1.1MPa，大于国标大于0.7MPa的要求，达到胶合板国家标准GB/T9846-2004中Ⅱ类胶粘剂的标准，本发明工艺简单，对设备条件要求低，可以用于胶接木质或非木质人造胶合板。

具体实施方式