本發(fā)明涉及精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種膠原蛋白類(lèi)膠黏劑及其制備方法。
二、
背景技術(shù)：
：
蛋白類(lèi)膠黏劑有其優(yōu)良的性能，具有較好的膠黏強(qiáng)度，本實(shí)驗(yàn)得到的膠黏劑其對(duì)木材的膠黏強(qiáng)度可達(dá)1.426MPa，已達(dá)到Ⅱ類(lèi)膠合板的膠合強(qiáng)度要求，而且它是選用皮革廢棄皮中的膠原蛋白為原料，具有易生物降解，對(duì)人體溫和的特性，與現(xiàn)行使用的“三醛膠”相比，其無(wú)甲醛釋放，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，因此蛋白類(lèi)膠黏劑的合成及性能研究近年來(lái)受到了廣泛的關(guān)注。
眾所周知，我國(guó)是制革工業(yè)大國(guó)，但是傳統(tǒng)的制革工業(yè)鹽濕皮僅能制造出約占原料皮20％的成品革，會(huì)產(chǎn)生原料皮60％以上的固體廢棄物。廢棄皮中含有大量膠原蛋白，可作為一種生物質(zhì)資源，因此，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，急需將皮革廢棄物資源化利用，合成一種綠色環(huán)保、易生物降解的膠原蛋白類(lèi)膠黏劑。本發(fā)明合成的膠黏劑不僅沒(méi)有釋放游離甲醛的危害，而且有效合理地對(duì)皮革固體廢棄物進(jìn)行了利用，實(shí)現(xiàn)了其的高值轉(zhuǎn)化，同時(shí)該膠黏劑屬生物質(zhì)材料，綠色環(huán)保，易于生物降解。
三、
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的提供一種膠原蛋白類(lèi)膠黏劑及其制備方法，其合成出來(lái)的膠黏劑性能優(yōu)良。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種膠原蛋白類(lèi)膠黏劑的制備方法，其特征在于：所述的制備方法包括以下步驟：
步驟一、明膠水溶液的制備：稱取10g～15g的明膠，加入100ml的去離子水，在常溫下溶脹30min，然后加熱至60℃，直至明膠完全溶解，明膠溶解后加入明膠干重量30％的氯化鈉，得明膠水溶液；
步驟二、明膠水溶液pH的調(diào)節(jié)：用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％強(qiáng)堿溶液調(diào)節(jié)明膠水溶液使其pH達(dá)到10以上；
步驟三、改性明膠溶液的制備：在調(diào)節(jié)好pH的明膠水溶液中，滴加入與明膠氨基含量摩爾比為0.5～3的環(huán)氧化物在35℃～75℃下使其攪拌反應(yīng)0.5h～2h，得到環(huán)氧化物改性明膠水溶液；
步驟四、膠原蛋白類(lèi)膠黏劑的制備：將環(huán)氧化物改性明膠水溶液升溫至85℃，保溫反應(yīng)1h，得到膠原蛋白類(lèi)膠黏劑。
所述步驟二中，強(qiáng)堿溶液為NaOH溶液或KOH溶液。
所述步驟二中，強(qiáng)堿溶液優(yōu)選采用10％的NaOH溶液。
所述步驟三中的環(huán)氧化物為環(huán)氧氯丙烷、環(huán)氧乙烷、丙三醇縮水甘油醚或乙二醇二縮水甘油醚。
所述的膠原蛋白類(lèi)膠黏劑的制備方法制得的膠原蛋白類(lèi)膠黏劑。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果：
1、本發(fā)明在制備過(guò)程中為了使環(huán)氧化物與膠原蛋白更加完全反應(yīng)，采用滴加的方式加入到明膠溶液中，這樣可以提高反應(yīng)效率；
2、采用強(qiáng)堿調(diào)節(jié)明膠溶液使其pH達(dá)到10以上，在堿性條件下，環(huán)氧基較易發(fā)生開(kāi)環(huán)反應(yīng)，容易與明膠上的氨基發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，與同一條分子上的氨基發(fā)生反應(yīng)形成分子內(nèi)交聯(lián)，與不同條分子上的氨基發(fā)生反應(yīng)形成分子間交聯(lián)，這些交聯(lián)鍵相互纏繞，形成密實(shí)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，大幅度地提高了分子內(nèi)聚力，進(jìn)而提高膠黏強(qiáng)度。
3、本發(fā)明將皮革廢棄物資源化利用，合成了一種生物質(zhì)膠黏劑，而且合成的膠黏劑無(wú)游離甲醛釋放，具有較好的環(huán)境友好性。
4、該產(chǎn)品具有良好的應(yīng)用前景，適用于木材行業(yè)的膠合板、刨花板等領(lǐng)域。
四、附圖說(shuō)明：
圖1為剪切力測(cè)試方法示意圖；
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體的實(shí)施方式來(lái)對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明：
本發(fā)明合成路線為：
實(shí)施例一
一種膠原蛋白類(lèi)膠黏劑的制備方法，包括下述步驟：
步驟一：稱取10g明膠，加入100mL去離子水，在常溫下溶脹30min，然后加熱至60℃，待明膠完全溶解后，加入3g氯化鈉，得明膠水溶液；
步驟二：用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)明膠水溶液使其pH達(dá)到10；
步驟三：在調(diào)節(jié)好pH的明膠水溶液中加入3.1g的環(huán)氧氯丙烷，使其與明膠在50℃下攪拌反應(yīng)2h，制得環(huán)氧氯丙烷改性明膠；
步驟四：升溫至85℃，保溫反應(yīng)1h，即得到一種環(huán)保型膠原蛋白類(lèi)膠黏劑。
實(shí)施例二
一種膠原蛋白類(lèi)膠黏劑的制備方法，包括下述步驟：
步驟一：稱取10g明膠，加入100mL去離子水，在常溫下溶脹30min，然后加熱至60℃，待明膠完全溶解后，加入3g氯化鈉，得明膠水溶液；
步驟二：用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)明膠水溶液使其pH達(dá)到10；
步驟三：在水解明膠溶液中加入3.1g的丙三醇縮水甘油醚，使其與明膠在75℃下攪拌反應(yīng)2h，制得丙三醇縮水甘油醚改性明膠；
步驟四：升溫至85℃，保溫反應(yīng)1h，即得到一種環(huán)保型膠原蛋白類(lèi)膠黏劑。
實(shí)施例三
一種膠原蛋白類(lèi)膠黏劑的制備方法，包括下述步驟：
步驟一：稱取15g明膠，加入100mL去離子水，在常溫下溶脹30min，然后加熱至60℃，待明膠完全溶解后，加入3g氯化鈉，得明膠水溶液；
步驟二：用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)明膠水溶液使其pH達(dá)到10；
步驟三：在水解明膠溶液中加入1.450g的環(huán)氧乙烷，使其與明膠在45℃下攪拌反應(yīng)1h，制得環(huán)氧乙烷改性明膠；
步驟四：升溫至85℃，保溫反應(yīng)1h，即得到一種環(huán)保型膠原蛋白類(lèi)膠黏劑。
實(shí)施例四
一種膠原蛋白類(lèi)膠黏劑的制備方法，包括下述步驟：
步驟一：稱取15g明膠，加入100mL去離子水，在常溫下溶脹30min，然后加熱至60℃，待明膠完全溶解后，加入3g氯化鈉，得明膠水溶液；
步驟二：用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)明膠水溶液使其pH達(dá)到10；
步驟三：在水解明膠溶液中加入2.900g的乙二醇二縮水甘油醚，使其與明膠在65℃下攪拌反應(yīng)1.5h，制得乙二醇二縮水甘油醚改性明膠；
步驟四：升溫至85℃，保溫反應(yīng)1h，即得到一種環(huán)保型膠原蛋白類(lèi)膠黏劑。
環(huán)氧氯丙烷改性明膠所合成的膠黏劑為最佳膠黏劑。
將實(shí)施例1合成的膠黏劑依照GB/T 14074.10-93進(jìn)行剪切力測(cè)試(所用木材為松木，雙面涂膠量為100～120g/m2)，并計(jì)算其膠黏強(qiáng)度。
將本發(fā)明合成出的膠黏劑攪拌均勻，按照GB/T 14074.10-1993進(jìn)行剪切力測(cè)試。所用木板按圖1進(jìn)行涂膠，涂膠量為100～120g/m2(雙面)。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下(進(jìn)行3次平行試驗(yàn))：
徐騰，黃鑫，廖學(xué)品等人使用戊二醛進(jìn)行交聯(lián)所制備的木材膠黏劑，其膠黏強(qiáng)度最佳為1.35MPa[1]，且使用戊二醛會(huì)有釋放游離甲醛的危害。而本發(fā)明所合成的膠黏劑強(qiáng)度已達(dá)到1.426MPa，遠(yuǎn)高于1.35MPa且無(wú)甲醛釋放。