[发明专利]一种改性大豆蛋白胶粘剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于胶粘剂材料与感光技术领域，具体涉及一种改性大豆蛋白胶粘剂的制备方法。

背景技术

以水性聚氨酯为原料的水性胶粘剂粘接性能较好，耐水性、耐寒性优异，但其价格相对较贵。大豆蛋白是一类天然的胶粘剂，其来源广泛，具有可再生，可生物降解，价格低廉，生物相容性优异等优点。

光敏类聚合物是一类特殊的刺激-响应型“智能”聚合物，结构中的光敏感基元能对外界光刺激(如紫外、近红外等)做出响应，并发生一定的物理或化学性质的变化。光刺激作为一种特殊的调控手段，其优越性主要表现在可以通过对照射频率、位置、强度及时间长短进行选择，“定时、定点、定速”地实现智能调控。SbQ是一种光敏化合物，能够在紫外光诱导下发生二聚交联反应。试想，如果能将SbQ引入到大豆蛋白SPI结构中，则赋予SPI可光交联性，得到光敏高分子材料SPI-g-SbQ。以此制得的胶粘剂会更加“智能化”，在紫外光诱导下，体系中的SbQ基元发生交联，实现对胶粘剂性能的调控。

发明内容

本专利发明一种改性大豆蛋白胶粘剂的制备方法，其特征在于：按重量份数计，各组分配比为水性聚氨酯乳液30-40份，改性大豆蛋白SPI-g-SbQ水溶液25-30份，改性碳酸钙晶须3-5份。所述改性大豆蛋白SPI-g-SbQ制备过程为以下步骤：(1)将大豆蛋白SPI溶解分散于水中，加热至50℃，搅拌40-50min，加入SbQ粉末避光搅拌反应1h，随后加入NaBH₄还原，透析后冻干得到 SPI-g-SbQ粉末；(2)将步骤(1)中SPI-g-SbQ粉末在水中溶解分散20min配成质量分数为30％的SPI-g-SbQ水溶液。所述改性碳酸钙晶须为硅烷偶联剂改性的碳酸钙晶须。

改性碳酸钙晶须的制备过程为：首先配制乙醇水溶液(乙醇和水体积比为 95:5)100mL，加入冰醋酸调节pH为4.5-5，再加入硅烷偶联剂1mL，水解10min 后加入碳酸钙3g晶须搅拌1小时，过滤后干燥。

硅烷偶联剂可以采用KH560。

本发明的有益效果：本发明胶粘剂以水性聚氨酯乳液、改性大豆蛋白 SPI-g-SbQ、改性碳酸钙晶须为原料。该胶粘剂粘附性好，充分利用大豆等廉价环保资源，且SbQ基团能够在紫外光照下交联，形成交联的网络体系，有利于提高胶粘剂的力学性能。

具体实施方式

以下利用实施例进一步详细说明本发明，但不能认为是限定发明的范围。

实施例1

SPI-g-SbQ的制备

(1)将大豆蛋白SPI 5g溶解分散于水500ml中，加热至50℃，搅拌40min，加入SbQ 0.5g避光搅拌反应1h，随后加入0.1gNaBH₄还原，透析冻干得到 SPI-g-SbQ。

(2)将(1)中SPI-g-SbQ粉末在水中溶解分散20min配成质量分数为30％的SPI-g-SbQ水溶液。

实施例2

改性碳酸钙晶须的制备

首先配制乙醇水溶液(乙醇和水体积比为95:5)100mL，加入冰醋酸调节pH为 4.5-5，再加入硅烷偶联剂1mL，水解10min后加入碳酸钙3g晶须搅拌1小时，过滤后干燥。

实施例3

改性大豆蛋白胶粘剂的制备

将水性聚氨酯乳液30份，实施例(1)中的改性大豆蛋白SPI-g-SbQ水溶液30 份，实施例2制得的改性碳酸钙晶须3份，搅拌混合，得到改性大豆蛋白胶粘剂。

实施例4

将实施例3中的胶粘剂制成胶膜，并置于紫外灯下曝光10分钟，比较未曝光胶膜和曝光胶膜的拉伸强度，得到实验结果：未曝光胶膜拉伸强度为45.5± 1.6Mpa，曝光10分钟胶膜的拉伸强度为59.2±2.0Mpa。结果表明：曝光后改性大豆蛋白上的SbQ基团发生交联，能提高胶膜的力学性能。

实施例5

将实施例4中未曝光的胶膜采用AFM观察表面形貌，如图1所示。结果显示，胶膜微结构中存在一定的相分离，这是由于改性碳酸钙晶须与高分子材料聚氨酯及改性大豆蛋白不完全相容所致。

附图说明：图1是未曝光的大豆蛋白胶粘剂膜的AFM图。