CN104152044B - 一种花生蛋白涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种花生蛋白涂料及其制备方法，本发明花生蛋白涂料由以下重量份数的原料制成：花生蛋白160～300？份，水750～830？份，氢氧化钠溶液6～15份，消泡剂15～25份，防腐剂2～5份，流平剂12～30份，成膜剂6～10份和无机颜料10～30份。本发明花生蛋白涂料无刺激气味，绿色环保，粘性好，粘度为500～3000？mPa·s；本发明花生蛋白涂料制备方法简单，整个制备过程无废弃物排放，生产成本低廉；原料无毒无害，利用充分。
Description
技术领域
本发明涉及一种花生蛋白涂料及其制备方法，属于涂料技术领域。
背景技术
市面上的涂料产品，一般厂家生产的产品可以达到国家标准规定的有害物质限量标准。但是国家标准一般只是限定有害物质(含气体)不得超过一定的含量，而并非限制不得有某种有害物质。因此，现有技术生产的涂料一般都是含有一定成分的有害物质。众所周知，涂料中有害物质的存在，不仅对人的身体有很大的危害，而且也对环境产生不利影响。
涂料有着悠久的发展历史。随着人类社会的进步，对涂料的要求将越来越高。尽管当前已经开发出各种涂料，但还难以完全符合人们对绿色化、功能化、个性化的要求，仍然有许多问题等待解决。随着人们认识的不断提高，科学技术手段的不断完善，绿色功能涂料将得到更大的发展。当前对绿色环保涂料的要求主要表现在两个方面：一方面，在涂料的生产过程中减少挥发性有机物的总量，减少由挥发所造成的环境危害；另一方面，有机物总量减少的同时要控制有机物的毒性，避免在生产、施工和长期使用过程中造成相关人员的中毒。
花生是我国主要油料作物，其压榨后的饼粕含有50%左右的蛋白质，据估计在我国可得到约12.5亿公斤的花生饼粕，每年花生蛋白粉可观，且其市场价格较低，有较大的利用空间。开发新的花生蛋白利用途径，可以有效的推进花生产业向前发展。花生蛋白作为植物蛋白，具有一定的成膜性，对其进行改性可以得到优质的绿色环保型涂料。
发明内容
针对目前市场上涂料的缺点及花生蛋白的利用优势，本发明的目的是提供一种环保的花生蛋白涂料。
本发明的另一目的还在于提供一种环保的花生蛋白涂料的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种花生蛋白涂料，由以下重量份数的原料制成：花生蛋白160～300份，水750～830份，氢氧化钠溶液6～15份，消泡剂15～25份，防腐剂2～5份，流平剂12～30份，成膜剂6～10份和无机颜料10～30份。
根据上述的花生蛋白涂料，所述的花生蛋白为脱脂后花生粕经微波干燥灭菌生产而得，蛋白质含量50%～60%。
根据上述的花生蛋白涂料，所述的氢氧化钠溶液质量浓度为10～20%。
根据上述的花生蛋白涂料，所述的消泡剂为硬脂酸金属皂和/或聚脲。
根据上述的花生蛋白涂料，所述的防腐剂为卡松、道维希尔-75、1,2-苯并异噻唑-3-酮、脱氢乙酸钠、二氯异氰尿酸钠、双乙酸钠和复合尼泊金酯中的任一种或几种。
根据上述的花生蛋白涂料，所述的流平剂为二聚丙烯酸丁酯、聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚醚改性硅氧烷、聚酯改性硅氧烷和氟改性丙烯酸酯中的任一种或几种。
根据上述的花生蛋白涂料，所述的成膜剂为丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇苯醚、甘油、丙二醇、丙二醇苯醚、二乙二醇和醇酯十二中的任一种或几种。
根据上述的花生蛋白涂料，所述的无机颜料为滑石粉、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、钛白粉、立德粉、高岭土、硫酸钡、石英粉、纳米二氧化硅和云母粉中的任一种或几种。
上述的花生蛋白涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）称取上述重量份数的各原料，备用；
（2）将花生蛋白加入到水中，再加入消泡剂，搅拌混匀，制备蛋白水溶液；
（3）将步骤（2）得到的蛋白水溶液进行升温搅拌，在升温搅拌过程中加入氢氧化钠溶液，保持pH值为6～8，温度升至50～90℃时进行花生蛋白改性处理；
（4）将步骤（3）得到的反应物降至室温，降温过程中，加入防腐剂、流平剂、成膜剂和无机颜料，搅拌均匀即可出料。
根据上述的花生蛋白涂料的制备方法，步骤（3）所述的花生蛋白改性方法为物理改性法、化学改性法和酶法中的一种。
根据上述的花生蛋白涂料的制备方法，所述的物理改性法为微波改性，微波功率为400～800W，改性时间50～100min。
根据上述的花生蛋白涂料的制备方法，所述的化学改性方法为：加入正十二硫醇或尿素5～20份，反应时间60～120min。
根据上述的花生蛋白涂料的制备方法，所述的酶法为：加入转谷氨酰胺酶0.2～1.2份，反应时间200～300min。
本发明的积极有益效果：
本发明花生蛋白涂料无刺激气味，绿色环保，粘性好，粘度为500～3000mPa·s；本发明花生蛋白涂料制备方法简单，整个制备过程无废弃物排放，生产成本低廉；原料无毒无害，利用充分。
具体实施方式
下面结合一些具体实施例对本发明进一步说明。
实施例1
一种花生蛋白涂料，由以下重量份数的原料制成：花生蛋白180份，水800份，氢氧化钠溶液9份，聚脲15份，复合尼泊金酯3份，氟改性丙烯酸酯15份，丙二醇丁醚8份，滑石粉20份。
实施例2
一种花生蛋白涂料，由以下重量份数的原料制成：花生蛋白200份，水770份，氢氧化钠溶液10份，硬脂酸金属皂25份，道维希尔-754份，聚酯改性硅氧烷20份，丙二醇甲醚醋酸酯6份，轻质碳酸钙15份。
实施例3
一种环保的花生蛋白涂料，由以下重量份数的原料制成：花生蛋白160份，水750份，氢氧化钠溶液6份，聚脲和硬脂酸金属皂15份，1,2-苯并异噻唑-3-酮2份，聚醚改性硅氧烷25份，醇酯十二6份，纳米二氧化硅10份。
实施例4
一种花生蛋白涂料，由以下重量份数的原料制成：花生蛋白180份，水750份，氢氧化钠溶液8份，硬脂酸金属皂15份，卡松2份，聚二甲基硅氧烷12份，丙二醇苯醚7份，立德粉15份。
实施例5
一种花生蛋白涂料，由以下重量份数的原料制成：花生蛋白220份，水810份，氢氧化钠溶液12份，聚脲20份，二氯异氰尿酸钠4份，二聚丙烯酸丁酯25份，二乙二醇9份，高岭土20份。
实施例6
一种花生蛋白涂料，由以下重量份数的原料制成：花生蛋白250份，水820份，氢氧化钠溶液13份，硬脂酸金属皂22份，脱氢乙酸钠4份，聚甲基苯基硅氧烷28份，醇酯十二9份，云母粉27份。
实施例7
一种花生蛋白涂料，由以下重量份数的原料制成：花生蛋白300份，水830份，氢氧化钠溶液15份，聚脲25份，双乙酸钠5份，二聚丙烯酸丁酯30份，乙二醇苯醚10份，硫酸钡30份。
实施例1～7之一任意所述的花生蛋白涂料的制备方法之一，包括以下步骤：
（1）称取上述重量份数的各原料，备用；
（2）将花生蛋白加入到水中，再加入消泡剂，搅拌混匀，制备蛋白水溶液；
（3）将步骤（2）得到的蛋白水溶液进行升温搅拌，在升温搅拌过程中加入氢氧化钠溶液，保持pH值为6～8，温度升至80℃时进行花生蛋白改性处理；所述的蛋白改性方法为化学改性方法：加入正十二硫醇16份，反应时间80min。
（4）将步骤（3）得到的反应物降至室温，降温过程中，加入防腐剂、流平剂、成膜剂和无机颜料，搅拌均匀即可出料。
实施例1～7之一任意所述的花生蛋白涂料的制备方法之二，包括以下步骤：
（1）称取上述重量份数的各原料，备用；
（2）将花生蛋白加入到水中，再加入消泡剂，搅拌混匀，制备蛋白水溶液；
（3）将步骤（2）得到的蛋白水溶液进行升温搅拌，在升温搅拌过程中加入氢氧化钠溶液，保持pH值为6～8，温度升至85℃时进行花生蛋白改性处理；所述的蛋白改性方法为化学改性方法：加入尿素12份，反应时间100min。
（4）将步骤（3）得到的反应物降至室温，降温过程中，加入防腐剂、流平剂、成膜剂和无机颜料，搅拌均匀即可出料。
实施例1～7之一任意所述的花生蛋白涂料的制备方法之三，包括以下步骤：
（1）称取上述重量份数的各原料，备用；
（2）将花生蛋白加入到水中，再加入消泡剂，搅拌混匀，制备蛋白水溶液；
（3）将步骤（2）得到的蛋白水溶液进行升温搅拌，在升温搅拌过程中加入氢氧化钠溶液，保持pH值为6～8，温度升至70℃时进行花生蛋白改性处理；所述的蛋白改性方法为物理改性法微波改性，微波功率为600W，改性时间80min。
（4）将步骤（3）得到的反应物降至室温，降温过程中，加入防腐剂、流平剂、成膜剂和无机颜料，搅拌均匀即可出料。
实施例1～7之一任意所述的花生蛋白涂料的制备方法之四，包括以下步骤：
（1）称取上述重量份数的各原料，备用；
（2）将花生蛋白加入到水中，再加入消泡剂，搅拌混匀，制备蛋白水溶液；
（3）将步骤（2）得到的蛋白水溶液进行升温搅拌，在升温搅拌过程中加入氢氧化钠溶液，保持pH值为6～8，温度升至50℃时进行花生蛋白改性处理；所述的蛋白改性方法为物理改性法微波改性，微波功率为800W，改性时间50min。
（4）将步骤（3）得到的反应物降至室温，降温过程中，加入防腐剂、流平剂、成膜剂和无机颜料，搅拌均匀即可出料。
实施例1～7之一任意所述的环保的花生蛋白涂料的制备方法之五，包括以下步骤：
（1）称取上述重量份数的各原料，备用；
（2）将花生蛋白加入到水中，再加入消泡剂，搅拌混匀，制备蛋白水溶液；
（3）将步骤（2）得到的蛋白水溶液进行升温搅拌，在升温搅拌过程中加入氢氧化钠溶液，保持pH值为6～8，温度升至60℃时进行花生蛋白改性处理；所述的蛋白改性方法为酶法：加入转谷氨酰胺酶0.8份，反应时间为200min。
（4）将步骤（3）得到的反应物降至室温，降温过程中，加入防腐剂、流平剂、成膜剂和无机颜料，搅拌均匀即可出料。
实施例1～7之一任意所述的环保的花生蛋白涂料的制备方法之六，包括以下步骤：
（1）称取上述重量份数的各原料，备用；
（2）将花生蛋白加入到水中，再加入消泡剂，搅拌混匀，制备蛋白水溶液；
（3）将步骤（2）得到的蛋白水溶液进行升温搅拌，在升温搅拌过程中加入氢氧化钠溶液，保持pH值为6～8，温度升至90℃时进行花生蛋白改性处理；所述的蛋白改性方法为酶法：加入转谷氨酰胺酶1.2份，反应时间为240min。
（4）将步骤（3）得到的反应物降至室温，降温过程中，加入防腐剂、流平剂、成膜剂和无机颜料，搅拌均匀即可出料。
根据国家标准GB18582-2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》和GB/T9756-2009《合成树脂乳液内墙涂料》检测本发明实施例1～7所制得的花生蛋白涂料，结果见表1。
表1本发明实施例1～7所得花生蛋白涂料的性能指标
。
Claims (10)
1.一种花生蛋白涂料，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：花生蛋白160～300份，水750～830份，氢氧化钠溶液6～15份，消泡剂15～25份，防腐剂2～5份，流平剂12～30份，成膜剂6～10份和无机颜料10～30份；
所述的花生蛋白为脱脂后花生粕经干燥灭菌生产而得，其蛋白质含量为50%~60%。
2.根据权利要求1所述的花生蛋白涂料，其特征在于，所述的干燥为微波干燥；所述的氢氧化钠溶液质量浓度为10～20%。
3.根据权利要求1所述的花生蛋白涂料，其特征在于，所述的消泡剂为硬脂酸金属皂和/或聚脲。
4.根据权利要求1所述的花生蛋白涂料，其特征在于，所述的防腐剂为卡松、道维希尔-75、1,2-苯并异噻唑-3-酮、脱氢乙酸钠、二氯异氰尿酸钠、双乙酸钠和复合尼泊金酯中的任一种或几种。
5.根据权利要求1所述的花生蛋白涂料，其特征在于，所述的流平剂为二聚丙烯酸丁酯、聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚醚改性硅氧烷、聚酯改性硅氧烷和氟改性丙烯酸酯中的任一种或几种。
6.根据权利要求1所述的花生蛋白涂料，其特征在于，所述的成膜剂为丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇苯醚、甘油、丙二醇、丙二醇苯醚、二乙二醇和醇酯十二中的任一种或几种。
7.根据权利要求1所述的花生蛋白涂料，其特征在于，所述的无机颜料为滑石粉、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、钛白粉、立德粉、高岭土、硫酸钡、石英粉、纳米二氧化硅和云母粉中的任一种或几种。
8.权利要求1所述的花生蛋白涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）称取上述重量份数的各原料，备用；
（2）将花生蛋白加入到水中，再加入消泡剂，搅拌混匀，制备蛋白水溶液；
（3）将步骤（2）得到的蛋白水溶液进行升温搅拌，在升温搅拌过程中加入氢氧化钠溶液，保持pH值为6～8，温度升至50～90℃时进行花生蛋白改性处理；
（4）将步骤（3）得到的反应物降至室温，降温过程中，加入防腐剂、流平剂、成膜剂和无机颜料，搅拌均匀即可出料。
9.根据权利要求8所述的花生蛋白涂料的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述的花生蛋白改性方法为物理改性法、化学改性法和酶法中的一种。
10.根据权利要求9所述的花生蛋白涂料的制备方法，其特征在于，所述的物理改性法为微波改性，微波功率为400～800W，改性时间50～100min；所述的化学改性方法为：加入正十二硫醇或尿素5～20份，反应时间60～120min；所述的酶法为：加入转谷氨酰胺酶0.2～1.2份，反应时间为200～300min。
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