本發(fā)明涉及材料合成及材料改性，尤其涉及一種大豆基-環(huán)氧氯丙烷膠黏劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、人造板是在木材加工領(lǐng)域中利用木材加工產(chǎn)生的邊角廢料添加化工膠粘劑制作成的板材。我國人造板數(shù)量較大，需求量也比較高。目前，人造板使用的木材膠黏劑以甲醛基樹脂膠黏劑為主。甲醛是有害物體，對(duì)人體的傷害性很大。隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，消費(fèi)者對(duì)于日常生活中產(chǎn)品的質(zhì)量越來越看重，越來越多的有毒有害物質(zhì)被禁止或是限制使用在日常生活中。因此，環(huán)保型膠粘劑成為未來發(fā)展趨勢(shì)。研發(fā)新型的綠色環(huán)保型無醛木材膠粘劑變得尤其重要。近年來，人們對(duì)包括大豆基粘合劑在內(nèi)的生物粘合劑的興趣迅速增加。大豆蛋白基膠黏劑是指以蛋白質(zhì)物質(zhì)為主要原料的天然膠黏劑，它原材料豐富、生產(chǎn)工藝較為簡單、反應(yīng)活性比較高、不容易脫膠、生長速度比較快。制備出環(huán)保而無害的大豆蛋白基膠粘劑來代替有毒有害的甲醛基樹脂膠粘劑稱為科學(xué)家們目前的追求。但是，大豆蛋白基膠黏劑存在粘接強(qiáng)度不高、抗水性比較差、抗霉性差等缺點(diǎn)，不能大量地使用，也不能很好地達(dá)到工業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

2、有鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種大豆基-環(huán)氧氯丙烷膠黏劑及其制備方法和應(yīng)用。

2、具體的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種大豆基-環(huán)氧氯丙烷膠黏劑，其由包括如下用量比例的原料制備得到：大豆分離蛋白8-12質(zhì)量份，半胱氨酸0.05-0.3質(zhì)量份，環(huán)氧氯丙烷8-12體積份，微晶纖維素1-3質(zhì)量份；所述質(zhì)量份和所述體積份的比例關(guān)系為g：ml。

4、優(yōu)選地，其由包括如下用量比例的原料制備得到：大豆分離蛋白10±1質(zhì)量份，半胱氨酸0.2±0.1質(zhì)量份，環(huán)氧氯丙烷10±1體積份，微晶纖維素2±1質(zhì)量份。

5、優(yōu)選地，其制備原料還包括：質(zhì)量分?jǐn)?shù)10±2%的koh溶液和體積分?jǐn)?shù)10±2%的hcl溶液。

6、本發(fā)明通過添加半胱氨酸對(duì)大豆蛋白進(jìn)行改性，再通過添加環(huán)氧氯丙烷對(duì)蛋白質(zhì)分子交聯(lián)，從而制備出粘接強(qiáng)度高，耐水性能好的綠色環(huán)保型大豆基-環(huán)氧氯丙烷膠黏劑，具有綠色環(huán)保無公害的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于環(huán)境保護(hù)有很大的益處。

7、第二方面，本發(fā)明提供了所述大豆基-環(huán)氧氯丙烷膠黏劑的制備方法，其包括如下步驟：（1）將大豆蛋白與半胱氨酸置于去離子水分散體系中反應(yīng)，得到反應(yīng)產(chǎn)物；（2）將反應(yīng)產(chǎn)物置于去離子水分散體系中，先后與環(huán)氧氯丙烷和微晶纖維素反應(yīng)。

8、優(yōu)選地，步驟（1）所述反應(yīng)包括：將大豆蛋白分散于去離子水中，加入半胱氨酸，30-70℃條件下攪拌反應(yīng)1-3h；調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的ph值至7-10，靜置反應(yīng)0.5-2h；繼續(xù)調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的ph值至4-5，離心，得沉淀物；將所述沉淀物干燥研磨，得粉末。

9、更優(yōu)選地，步驟（1）所述反應(yīng)包括：將大豆蛋白分散于去離子水中，加入半胱氨酸，30-60℃條件下攪拌反應(yīng)1-2h；調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的ph值至8-10，靜置反應(yīng)1-2h；繼續(xù)調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的ph值至4-5，離心，得沉淀物；將所述沉淀物干燥研磨，得粉末。

10、優(yōu)選地，步驟（2）所述反應(yīng)包括：將所述粉末復(fù)溶于去離子水中，調(diào)節(jié)復(fù)溶后分散體系的ph值至6.5-7.5，加入環(huán)氧氯丙烷，35-45℃條件下攪拌；加入微晶纖維素，35-45℃條件下繼續(xù)攪拌。

11、進(jìn)一步優(yōu)選地，本發(fā)明所述方法包括如下步驟：將大豆蛋白分散于去離子水中，加入半胱氨酸，40-50℃條件下攪拌反應(yīng)1-2h；使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)10±2%的koh溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的ph值至8-9，靜置反應(yīng)1-2h；使用體積分?jǐn)?shù)10±2%的hcl溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的ph值至4-5，7200±1000rpm離心，得沉淀物；將所述沉淀物于70±5℃溫度條件下干燥1±0.5h，研磨，得粉末；將所述粉末復(fù)溶于去離子水中，調(diào)節(jié)復(fù)溶后分散體系的ph值至6.5-7.5，加入環(huán)氧氯丙烷，35-45℃條件下攪拌；加入微晶纖維素，35-45℃條件下繼續(xù)攪拌。

12、可選地，本發(fā)明在制備得到所述大豆基-環(huán)氧氯丙烷膠黏劑后，向所述大豆基-環(huán)氧氯丙烷膠黏劑中加入抗菌劑，從而有效增強(qiáng)所述大豆基-環(huán)氧氯丙烷膠黏劑的儲(chǔ)藏時(shí)間，提高產(chǎn)品穩(wěn)定性。

13、本發(fā)明所采用的原料成本較低、材料豐富、生產(chǎn)工藝較為簡單、反應(yīng)活性比較高、不容易脫膠、生長速度比較快?？梢源罅可a(chǎn)加工成膠合板和接縫板，投放于市場(chǎng)中。

14、第三方面，本發(fā)明提供了所述大豆基-環(huán)氧氯丙烷膠黏劑或者所述制備方法在人造板生產(chǎn)中的應(yīng)用。

15、有益效果：

16、本發(fā)明提供了一種大豆基-環(huán)氧氯丙烷膠黏劑及其制備方法和應(yīng)用。所述大豆基-環(huán)氧氯丙烷膠黏劑是由包括如下用量比例的原料制備得到：大豆分離蛋白8-12質(zhì)量份，半胱氨酸0.05-0.3質(zhì)量份，環(huán)氧氯丙烷8-12體積份，微晶纖維素1-3質(zhì)量份；所述質(zhì)量份和所述體積份的比例關(guān)系為g：ml。本發(fā)明通過添加半胱氨酸對(duì)大豆蛋白進(jìn)行改性，再通過添加環(huán)氧氯丙烷對(duì)蛋白質(zhì)分子交聯(lián)，從而制備出粘接強(qiáng)度高，耐水性能好的綠色環(huán)保型大豆基-環(huán)氧氯丙烷膠黏劑，可用于市場(chǎng)上膠合板和接縫板的制造，具有成本低，反應(yīng)活性較高，綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種大豆基-環(huán)氧氯丙烷膠黏劑，其特征在于，由包括如下用量比例的原料制備得到：大豆分離蛋白8-12質(zhì)量份，半胱氨酸0.05-0.3質(zhì)量份，環(huán)氧氯丙烷8-12體積份，微晶纖維素1-3質(zhì)量份；所述質(zhì)量份和所述體積份的比例關(guān)系為g：ml。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述大豆基-環(huán)氧氯丙烷膠黏劑，其特征在于，由包括如下用量比例的原料制備得到：大豆分離蛋白10±1質(zhì)量份，半胱氨酸0.2±0.1質(zhì)量份，環(huán)氧氯丙烷10±1體積份，微晶纖維素2±1質(zhì)量份。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述大豆基-環(huán)氧氯丙烷膠黏劑，其特征在于，制備原料還包括：質(zhì)量分?jǐn)?shù)10±2%的koh溶液和體積分?jǐn)?shù)10±2%的hcl溶液。

4.權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述大豆基-環(huán)氧氯丙烷膠黏劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：（1）將大豆蛋白與半胱氨酸置于去離子水分散體系中反應(yīng)，得到反應(yīng)產(chǎn)物；（2）將反應(yīng)產(chǎn)物置于去離子水分散體系中，先后與環(huán)氧氯丙烷和微晶纖維素反應(yīng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述制備方法，其特征在于，步驟（1）所述反應(yīng)包括：將大豆蛋白分散于去離子水中，加入半胱氨酸，30-70℃條件下攪拌反應(yīng)1-3h；調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的ph值至7-10，靜置反應(yīng)0.5-2h；繼續(xù)調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的ph值至4-5，離心，得沉淀物；將所述沉淀物干燥研磨，得粉末。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述制備方法，其特征在于，步驟（2）所述反應(yīng)包括：將所述粉末復(fù)溶于去離子水中，調(diào)節(jié)復(fù)溶后分散體系的ph值至6.5-7.5，加入環(huán)氧氯丙烷，35-45℃條件下攪拌；加入微晶纖維素，35-45℃條件下繼續(xù)攪拌。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述制備方法，其特征在于，包括如下步驟：將大豆蛋白分散于去離子水中，加入半胱氨酸，40-50℃條件下攪拌反應(yīng)1-2h；使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)10±2%的koh溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的ph值至8-9，靜置反應(yīng)1-2h；使用體積分?jǐn)?shù)10±2%的hcl溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的ph值至4-5，7200±1000rpm離心，得沉淀物；將所述沉淀物于70±5℃溫度條件下干燥1±0.5h，研磨，得粉末；將所述粉末復(fù)溶于去離子水中，調(diào)節(jié)復(fù)溶后分散體系的ph值至6.5-7.5，加入環(huán)氧氯丙烷，35-45℃條件下攪拌；加入微晶纖維素，35-45℃條件下繼續(xù)攪拌。

8.權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述大豆基-環(huán)氧氯丙烷膠黏劑或者權(quán)利要求4-7任意一項(xiàng)所述制備方法在人造板生產(chǎn)中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及材料合成及材料改性技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種大豆基?環(huán)氧氯丙烷膠黏劑及其制備方法和應(yīng)用。所述大豆基?環(huán)氧氯丙烷膠黏劑是由包括如下用量比例的原料制備得到：大豆分離蛋白8?12質(zhì)量份，半胱氨酸0.05?0.3質(zhì)量份，環(huán)氧氯丙烷8?12體積份，微晶纖維素1?3質(zhì)量份；所述質(zhì)量份和所述體積份的比例關(guān)系為g：mL。本發(fā)明通過添加半胱氨酸對(duì)大豆蛋白進(jìn)行改性，再通過添加環(huán)氧氯丙烷對(duì)蛋白質(zhì)分子交聯(lián)，從而制備出粘接強(qiáng)度高，耐水性能好的綠色環(huán)保型大豆基?環(huán)氧氯丙烷膠黏劑。所述膠黏劑可用于市場(chǎng)上膠合板和接縫板的制造，具有成本低，反應(yīng)活性較高，綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：劉坤,李欣,徐娜,陳明,王雙雙,阮鑫磊,陳新,劉孝武,單祥歡
受保護(hù)的技術(shù)使用者：皖西學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23