[发明专利]改性木纤维增强植物蛋白胶黏剂及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种改性木纤维增强植物蛋白胶黏剂及其制备方法与应用。改性木纤维增强植物蛋白胶黏剂原料包括豆粕粉、改性木纤维、交联剂和水。本发明对木纤维表面化学处理后，木纤维表面活性增强，纤维表面活性基团能够同蛋白和交联剂更好的交联，使得制备而成的蛋白胶黏剂结构紧密，与未改性胶黏剂相比，强度可显著增加。同时，木纤维的长链絮状结构提高了胶黏剂的韧性。

技术领域

本发明涉及蛋白胶黏剂，具体涉及一种改性木纤维增强植物蛋白胶黏剂及其制备方法与应用。

背景技术

蛋白胶黏剂是一种绿色环保型胶黏剂，使用其作为人造板用胶黏剂从源头上解决了甲醛释放等问题。但是蛋白胶黏剂存在胶合强度较差、耐水性较差、固化胶层韧性差等问题，限制了其实际推广应用。

目前已有研究通过对蛋白胶黏剂进行热处理等物理改性或碱处理等化学改性方法使得豆胶的力学性能在一定程度上有所提高，但仍不能使其满足Ⅱ类胶合板使用要求。此外，如何实现对蛋白胶黏剂同时增强增韧仍然是研究的一个重要方向。“一种耐水豆粕胶黏剂及其制备方法(ZL2016100768513)”利用改性纳米纤维能够有效改善胶黏剂性能和“一种改性植物蛋白胶黏剂及其制备方法(201810209225.6)”利用多巴胺改性聚丙烯显著增加胶黏剂耐水性能。但是上述改性方法存在成本高，纤维分散性差等问题，在实际使用时，会受到一定限制。如何同时保证胶黏剂胶接强度且有效降低成本成为改性蛋白胶黏剂面临的主要问题。

发明内容

本发明发现，由木纤维制成的蛋白胶黏剂呈现类似“钢筋混凝土”结构，可以在一定程度上提高胶黏剂的强度和韧性。然而，木纤维在水溶液中存在分散性能不佳，且木纤维与蛋白分子间的结合以氢键为主，界面结合能力较弱，还不能较好地满足使用需求。进一步地，本发明意外地发现，将木纤维改性后再进一步制成蛋白胶黏剂，可以显著地提高胶黏剂的强度和韧性。

具体而言，本发明提供一种改性木纤维增强植物蛋白胶黏剂，其原料包括蛋白粕、改性木纤维、交联剂和水。

在本发明一些实施方式中，所述改性木纤维增强植物蛋白胶黏剂即是由包括蛋白粕、改性木纤维、交联剂和水在内的原料制成。

在本发明一些实施方式中，所述改性木纤维增强植物蛋白胶黏剂的原料蛋白粕、改性木纤维、交联剂和水的重量比为(12-20):(0.05-0.2):(2-4):(25-45)。

在本发明一些实施方式中，所述改性木纤维增强植物蛋白胶黏剂的原料蛋白粕、改性木纤维、交联剂和水的重量比为(15-18):(0.1-0.15):(3-3.6):(30-35)。

在本发明一些实施方式中，所述改性木纤维增强植物蛋白胶黏剂的原料蛋白粕、改性木纤维与交联剂的重量之和与水的重量比例为(15-24):30。

在本发明一些实施方式中，所述改性木纤维增强植物蛋白胶黏剂的原料蛋白粕、改性木纤维与交联剂的重量之和与水的重量比例为(18-23):30。

在本发明一些实施方式中，所述改性木纤维增强植物蛋白胶黏剂的原料蛋白粕、改性木纤维、交联剂和水的重量比为18:0.2:4:30。

研究发现，在上述比例范围内的原料可以显著地提高胶黏剂的强度和韧性。

在本发明一些实施例中，所述蛋白粕为植物蛋白粕。

在本发明一些实施例中，所述蛋白粕为豆粕、麻枫树粕、花生粕、蓖麻粕、棉籽粕、菜子粕、酒精糟中的一种或几种。

在本发明一些实施例中，所述蛋白粕的粒度为70-500目。

在本发明一些实施例中，所述蛋白粕的粒度为100-400目。

在本发明一些实施例中，所述蛋白粕的粒度为200-250目。