[发明专利]一种无醛改性豆蛋白胶黏剂的制备方法

说明书

本申请公开了一种无醛改性豆蛋白胶黏剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：（1）将脱脂大豆蛋白粉、尿素、磷酸二氢钙、氯化钠和水混合，在45~52℃下搅拌反应9~12hr，自然冷却至室温；（2）向步骤（1）的反应体系中投入预混后的碳酸锌、烟酰胺和P123型PEO‑PPO‑PEO嵌段共聚物，在65~72℃下搅拌反应1~3hr，自然冷却至室温；脱脂大豆蛋白粉、尿素、磷酸二氢钙、氯化钠、水、碳酸锌、烟酰胺和P123型PEO‑PPO‑PEO嵌段共聚物的质量比为40~50:4~5:0.5~1.0:0.2~0.3:100:1~2:2~3:7~9；具有提高耐水胶合强度的优点。

技术领域

本发明涉及一种无醛改性豆蛋白胶黏剂的制备方法。

背景技术

胶黏剂作为发展木材工业的原材料之一，它的使用已经有很长一段历史。距今约600年前，人们就用天然胶黏剂粘结生活用品。20世纪80年代，随着社会进步、科学技术高速发展，胶黏剂的使用也渗透到国民生活的各个方面，对经济的快速发展起到促进作用。二十世纪后期，以高分子材料和复合材料为主的“三醛胶”慢慢进入人们的生活。三醛胶的原料来自石油，在我国石油资源较为丰富且性能优良，致使三醛胶在工业生产中占有重要地位。但这些材料含有许多有机物，会对人体健康产生威胁，甚至有致癌作用。面对市场上越来越严格的环保条件，人们对胶黏剂的需求越来越倾向于低毒、无毒的绿色环保型胶黏剂。

大豆蛋白胶(soybean protein adhesive)是由豆粉或豆粕等天然原料添加改性剂或助剂后制得的一种植物蛋白胶黏剂。它从源头上解决了甲醛危害，且我国大豆的种植面积广，易于栽培，成本低，时至今日，大豆蛋白胶以“绿色、环保、循环”的经济特点，在国际上越来越热门。

但大豆蛋白胶的耐水胶合强度达不到工业应用的要求，很大程度上阻碍了豆胶的推广。

发明内容

本发明的目的是提供一种无醛改性豆蛋白胶黏剂的制备方法，具有提高耐水胶合强度的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种无醛改性豆蛋白胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将脱脂大豆蛋白粉、尿素、磷酸二氢钙、氯化钠和水混合，在45～52℃下搅拌反应9～12hr，自然冷却至室温；

(2)向步骤(1)的反应体系中投入预混后的碳酸锌、烟酰胺和P123型PEO-PPO-PEO嵌段共聚物，在65～72℃下搅拌反应1～3hr，自然冷却至室温；

脱脂大豆蛋白粉、尿素、磷酸二氢钙、氯化钠、水、碳酸锌、烟酰胺和P123型PEO-PPO-PEO嵌段共聚物的质量比为40～50∶4～5∶0.5～1.0∶0.2～0.3∶100∶1～2∶2～3∶7～9。

采用上述技术方案，先利用尿素破坏蛋白质的分子结构，分子内部疏水基团暴露，从而使蛋白质在水中的溶解度降低，蛋白质分子结构由卷曲变为伸展，从而暴露处分子内部的部分反应活性点，蛋白质与其他分子之间的结合力增大而引起反应，产生疏水性，研究发现在该过程中通过磷酸二氢钙和氯化钠的联合作用可诱导来提高该反应及后续改性蛋白质分子的结晶性，进一步提高疏水性；然后利用烟酰胺和碳酸锌对蛋白质内部的填充来提高作用面积并提高润湿性，增强粘接强度，由于改性蛋白质合适的结晶性，其获得合适的孔隙率；同时利用P123型PEO-PPO-PEO嵌段共聚物的改性将疏水基团裸露在外并改善链的灵活性(解决由于结晶性提高引起的分子链难以运动的问题)，在增强疏水性的同时进一步提高粘接强度。在本申请的范围内可提高耐水胶合强度，这是因为在体系中还存在其他反应，如P123型PEO-PPO-PEO嵌段共聚物的增溶作用。

优选的，包括以下步骤：

(1)将脱脂大豆蛋白粉、尿素、磷酸二氢钙、氯化钠和水混合，在50℃下搅拌反应10hr，自然冷却至室温；