[发明专利]一种高稳定性蛋清蛋白粘合剂及其制备方法

说明书

本发明属于粘合剂技术领域，具体涉及一种高稳定性蛋清蛋白粘合剂及其制备方法。该制备方法包括以下步骤：1)制取蛋清粉水溶液；2)向步骤1)得到的所述蛋清粉水溶液中添加含磷添加剂，然后搅拌，得到改性蛋清溶液；3)将步骤2)得到的所述改性蛋清溶液的pH值调节至与步骤1)得到的所述蛋清粉水溶液的pH值相同，得到所述高稳定性蛋清蛋白粘合剂。本发明采用以蛋清蛋白为原料，与含磷添加剂混合反应，获得可持续的生物基粘合剂。

技术领域

本发明属于粘合剂技术领域，具体涉及一种高稳定性蛋清蛋白粘合剂及其制备方法。

背景技术

甲醛基胶粘剂具有持久的粘接性能，目前每年大约有800万磅的甲醛粘合剂广泛应用于刨花板、胶合板、纤维板等压制木材制品中，而甲醛具有高致癌性和慢性毒性，会对环境和人体健康产生负面影响，因此，对安全、环保、可持续的木材胶粘剂有着强烈的需求。

目前甲醛基粘合剂广泛应用于木制品工业，但甲醛具有高致癌性和慢性毒性，会对环境和人体健康产生负面影响，因此，对安全、环保、可持续的木材粘合剂有着强烈的需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明采用以蛋清蛋白为原料，与含磷添加剂混合反应，获得可持续的生物基粘合剂。

本发明所提供的技术方案如下：

一种高稳定性蛋清蛋白粘合剂的制备方法，包括以下步骤：

1)制取蛋清粉水溶液；

2)向步骤1)得到的所述蛋清粉水溶液中添加含磷添加剂，然后搅拌，得到改性蛋清溶液；

3)将步骤2)得到的所述改性蛋清溶液的pH值调节至与步骤1)得到的所述蛋清粉水溶液的pH值相同，得到所述高稳定性蛋清蛋白粘合剂。

蛋清中富含大量的蛋白质，是一种潜在的环保粘合剂，而且容易获得，价格合理。其中卵白蛋白含量为总蛋白的54％，蛋清蛋白包含大量的疏水氨基酸，具有较好的耐水性。

基于含磷添加剂的加入：一方面，其与蛋清反应，可以增强体系的粘性；另一方面含磷添加剂具有阻燃性；再一方面，其与蛋清反应，可以增加耐热性。基于以上三方面的原因，特别适于作为木材的粘合剂。

具体的，步骤1)中，所述蛋清粉水溶液的质量分数为15-25wt％。

具体的，步骤2)中，向步骤1)得到的所述蛋清粉水溶液中依次添加偏磷酸和甲基磷酸，使其浓度分别为25-35mM和55-65mM。

基于上述技术方案：

阳离子精氨酸残基有助于蛋白质与阴离子木材表面的有效结合，蛋清蛋白和偏磷酸、甲基磷酸充分混匀后，偏磷酸、甲基磷酸中的阴离子电荷或阴离子偶极与蛋清蛋白阳离子精氨酸相互作用，形成阴离子-蛋白静电相互作用，有助于更有效的能量耗散，从而增强蛋清蛋白胶粘剂的强度和耐水性，偏磷酸和甲基磷酸本身具有阻燃性，从而提高了体系的阻燃性。

具体的，步骤2)中，在室温下搅拌。

具体的，步骤2)中，搅拌的转速为200-800r/min，搅拌时间为1-3h。

基于上述技术方案，可以实现含磷添加剂与蛋清蛋白的充分反应。

具体的，步骤3)中，采用盐酸或氢氧化钠调整pH值。

进一步的，步骤1)中，将蛋清和蛋黄分离，得到蛋清液，对得到的蛋清液进行超声处理，再冷冻干燥，得到蛋清粉。

上述技术方案中，蛋清蛋白的粒径较大且分布不均匀，导致其粘合稳定性较低，因此可以采用超声处理，利用其空化作用来分散蛋清蛋白，并且减小蛋清蛋白的粒径。通超声处理和含磷添加剂，可以有效改善蛋清蛋白粘合剂的粘附性能和耐热性。