CN106497513A - 一种胶原蛋白类胶黏剂及其制备方法 - Google Patents

一种胶原蛋白类胶黏剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106497513A
CN106497513A CN201610907524.8A CN201610907524A CN106497513A CN 106497513 A CN106497513 A CN 106497513A CN 201610907524 A CN201610907524 A CN 201610907524A CN 106497513 A CN106497513 A CN 106497513A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gelatin
preparation
solution
class adhesive
collagen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610907524.8A
Other languages
English (en)
Inventor
王学川
李妍
任龙芳
强涛涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shaanxi University of Science and Technology
Original Assignee
Shaanxi University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shaanxi University of Science and Technology filed Critical Shaanxi University of Science and Technology
Priority to CN201610907524.8A priority Critical patent/CN106497513A/zh
Publication of CN106497513A publication Critical patent/CN106497513A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J189/00—Adhesives based on proteins; Adhesives based on derivatives thereof
    • C09J189/04—Products derived from waste materials, e.g. horn, hoof or hair
    • C09J189/06—Products derived from waste materials, e.g. horn, hoof or hair derived from leather or skin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08H—DERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08H1/00—Macromolecular products derived from proteins
    • C08H1/06—Macromolecular products derived from proteins derived from horn, hoofs, hair, skin or leather

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

本发明涉及精细化工技术领域，具体涉及一种胶原蛋白类胶黏剂及其制备方法。其制备方法是首先将明胶配成10%的水溶液，升温至60℃，待明胶完全溶解后，用质量浓度为10%的强碱溶液（NaOH、KOH等）调pH至10以上，加入30%（以明胶干重计）的氯化钠，按照环氧化物中环氧基与明胶氨基摩尔比为0~1:3，在35℃~75℃下与明胶进行交联反应，反应0.5h~2h后，升温到85℃，保温反应1h，反应结束，制得一种环保型胶原蛋白类胶黏剂。本发明通过环氧化物与胶原蛋白反应制得一种新型的胶原蛋白类胶黏剂。

Description

一种胶原蛋白类胶黏剂及其制备方法
一、技术领域：
本发明涉及精细化工技术领域，具体涉及一种胶原蛋白类胶黏剂及其制备方法。
二、背景技术：
蛋白类胶黏剂有其优良的性能，具有较好的胶黏强度，本实验得到的胶黏剂其对木材的胶黏强度可达1.426MPa，已达到Ⅱ类胶合板的胶合强度要求，而且它是选用皮革废弃皮中的胶原蛋白为原料，具有易生物降解，对人体温和的特性，与现行使用的“三醛胶”相比，其无甲醛释放，对环境无污染，因此蛋白类胶黏剂的合成及性能研究近年来受到了广泛的关注。
众所周知，我国是制革工业大国，但是传统的制革工业盐湿皮仅能制造出约占原料皮20％的成品革，会产生原料皮60％以上的固体废弃物。废弃皮中含有大量胶原蛋白，可作为一种生物质资源，因此，从经济角度考虑，急需将皮革废弃物资源化利用，合成一种绿色环保、易生物降解的胶原蛋白类胶黏剂。本发明合成的胶黏剂不仅没有释放游离甲醛的危害，而且有效合理地对皮革固体废弃物进行了利用，实现了其的高值转化，同时该胶黏剂属生物质材料，绿色环保，易于生物降解。
三、发明内容
本发明的提供一种胶原蛋白类胶黏剂及其制备方法，其合成出来的胶黏剂性能优良。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种胶原蛋白类胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述的制备方法包括以下步骤：
步骤一、明胶水溶液的制备：称取10g～15g的明胶，加入100ml的去离子水，在常温下溶胀30min，然后加热至60℃，直至明胶完全溶解，明胶溶解后加入明胶干重量30％的氯化钠，得明胶水溶液；
步骤二、明胶水溶液pH的调节：用质量分数为10％强碱溶液调节明胶水溶液使其pH达到10以上；
步骤三、改性明胶溶液的制备：在调节好pH的明胶水溶液中，滴加入与明胶氨基含量摩尔比为0.5～3的环氧化物在35℃～75℃下使其搅拌反应0.5h～2h，得到环氧化物改性明胶水溶液；
步骤四、胶原蛋白类胶黏剂的制备：将环氧化物改性明胶水溶液升温至85℃，保温反应1h，得到胶原蛋白类胶黏剂。
所述步骤二中，强碱溶液为NaOH溶液或KOH溶液。
所述步骤二中，强碱溶液优选采用10％的NaOH溶液。
所述步骤三中的环氧化物为环氧氯丙烷、环氧乙烷、丙三醇缩水甘油醚或乙二醇二缩水甘油醚。
所述的胶原蛋白类胶黏剂的制备方法制得的胶原蛋白类胶黏剂。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和效果：
1、本发明在制备过程中为了使环氧化物与胶原蛋白更加完全反应，采用滴加的方式加入到明胶溶液中，这样可以提高反应效率；
2、采用强碱调节明胶溶液使其pH达到10以上，在碱性条件下，环氧基较易发生开环反应，容易与明胶上的氨基发生交联反应，与同一条分子上的氨基发生反应形成分子内交联，与不同条分子上的氨基发生反应形成分子间交联，这些交联键相互缠绕，形成密实的网状结构，大幅度地提高了分子内聚力，进而提高胶黏强度。
3、本发明将皮革废弃物资源化利用，合成了一种生物质胶黏剂，而且合成的胶黏剂无游离甲醛释放，具有较好的环境友好性。
4、该产品具有良好的应用前景，适用于木材行业的胶合板、刨花板等领域。
四、附图说明：
图1为剪切力测试方法示意图；
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
本发明合成路线为：
实施例一
一种胶原蛋白类胶黏剂的制备方法，包括下述步骤：
步骤一：称取10g明胶，加入100mL去离子水，在常温下溶胀30min，然后加热至60℃，待明胶完全溶解后，加入3g氯化钠，得明胶水溶液；
步骤二：用质量分数为10％的氢氧化钠溶液调节明胶水溶液使其pH达到10；
步骤三：在调节好pH的明胶水溶液中加入3.1g的环氧氯丙烷，使其与明胶在50℃下搅拌反应2h，制得环氧氯丙烷改性明胶；
步骤四：升温至85℃，保温反应1h，即得到一种环保型胶原蛋白类胶黏剂。
实施例二
一种胶原蛋白类胶黏剂的制备方法，包括下述步骤：
步骤一：称取10g明胶，加入100mL去离子水，在常温下溶胀30min，然后加热至60℃，待明胶完全溶解后，加入3g氯化钠，得明胶水溶液；
步骤二：用质量分数为10％的氢氧化钠溶液调节明胶水溶液使其pH达到10；
步骤三：在水解明胶溶液中加入3.1g的丙三醇缩水甘油醚，使其与明胶在75℃下搅拌反应2h，制得丙三醇缩水甘油醚改性明胶；
步骤四：升温至85℃，保温反应1h，即得到一种环保型胶原蛋白类胶黏剂。
实施例三
一种胶原蛋白类胶黏剂的制备方法，包括下述步骤：
步骤一：称取15g明胶，加入100mL去离子水，在常温下溶胀30min，然后加热至60℃，待明胶完全溶解后，加入3g氯化钠，得明胶水溶液；
步骤二：用质量分数为10％的氢氧化钾溶液调节明胶水溶液使其pH达到10；
步骤三：在水解明胶溶液中加入1.450g的环氧乙烷，使其与明胶在45℃下搅拌反应1h，制得环氧乙烷改性明胶；
步骤四：升温至85℃，保温反应1h，即得到一种环保型胶原蛋白类胶黏剂。
实施例四
一种胶原蛋白类胶黏剂的制备方法，包括下述步骤：
步骤一：称取15g明胶，加入100mL去离子水，在常温下溶胀30min，然后加热至60℃，待明胶完全溶解后，加入3g氯化钠，得明胶水溶液；
步骤二：用质量分数为10％的氢氧化钾溶液调节明胶水溶液使其pH达到10；
步骤三：在水解明胶溶液中加入2.900g的乙二醇二缩水甘油醚，使其与明胶在65℃下搅拌反应1.5h，制得乙二醇二缩水甘油醚改性明胶；
步骤四：升温至85℃，保温反应1h，即得到一种环保型胶原蛋白类胶黏剂。
环氧氯丙烷改性明胶所合成的胶黏剂为最佳胶黏剂。
将实施例1合成的胶黏剂依照GB/T 14074.10-93进行剪切力测试(所用木材为松木，双面涂胶量为100～120g/m2)，并计算其胶黏强度。
将本发明合成出的胶黏剂搅拌均匀，按照GB/T 14074.10-1993进行剪切力测试。所用木板按图1进行涂胶，涂胶量为100～120g/m2(双面)。
实验数据如下(进行3次平行试验)：
徐腾，黄鑫，廖学品等人使用戊二醛进行交联所制备的木材胶黏剂，其胶黏强度最佳为1.35MPa[1]，且使用戊二醛会有释放游离甲醛的危害。而本发明所合成的胶黏剂强度已达到1.426MPa，远高于1.35MPa且无甲醛释放。

Claims (5)

1.一种胶原蛋白类胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述的制备方法包括以下步骤：
步骤一、明胶水溶液的制备：称取10g~15g的明胶，加入100ml的去离子水，在常温下溶胀30min，然后加热至60℃，直至明胶完全溶解，明胶溶解后加入明胶干重量30%的氯化钠，得明胶水溶液；
步骤二、明胶水溶液pH的调节：用质量分数为10%强碱溶液调节明胶水溶液使其pH达到10以上；
步骤三、改性明胶溶液的制备：在调节好pH的明胶水溶液中，滴加入与明胶氨基含量摩尔比为0.5~3的环氧化物在35℃~75℃下使其搅拌反应0.5h~2h，得到环氧化物改性明胶水溶液；
步骤四、胶原蛋白类胶黏剂的制备：将环氧化物改性明胶水溶液升温至85℃，保温反应1h，得到胶原蛋白类胶黏剂。
2.根据权利要求1所述的一种胶原蛋白类胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，强碱溶液为NaOH溶液或KOH溶液。
3.根据权利要求1或2所述的一种胶原蛋白类胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，强碱溶液优选采用10%的NaOH溶液。
4.根据权利要求3所述的一种胶原蛋白类胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述步骤三中的环氧化物为环氧氯丙烷、环氧乙烷、丙三醇缩水甘油醚或乙二醇二缩水甘油醚。
5.如权利要求1所述的胶原蛋白类胶黏剂的制备方法制得的胶原蛋白类胶黏剂。
CN201610907524.8A 2016-10-19 2016-10-19 一种胶原蛋白类胶黏剂及其制备方法 Pending CN106497513A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610907524.8A CN106497513A (zh) 2016-10-19 2016-10-19 一种胶原蛋白类胶黏剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610907524.8A CN106497513A (zh) 2016-10-19 2016-10-19 一种胶原蛋白类胶黏剂及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106497513A true CN106497513A (zh) 2017-03-15

Family

ID=58294637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610907524.8A Pending CN106497513A (zh) 2016-10-19 2016-10-19 一种胶原蛋白类胶黏剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106497513A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108892411A (zh) * 2018-07-11 2018-11-27 俞小峰 一种混凝土防水剂的制备方法
CN110370416A (zh) * 2019-07-07 2019-10-25 宁波工程学院 一种无甲醛竹刨花板制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1544567A (zh) * 2003-11-17 2004-11-10 陕西科技大学 骨胶改性粘合剂的制备方法
CN101280171A (zh) * 2008-04-28 2008-10-08 陕西科技大学 一种高强度环保皮明胶的制备方法
CN103602294A (zh) * 2013-11-11 2014-02-26 陕西科技大学 一种利用制革废皮屑制备具有除醛作用的胶黏剂的方法
CN104231972A (zh) * 2014-09-26 2014-12-24 无锡海特信成高分子科技有限公司 一种室内装修用密封胶
CN105199662A (zh) * 2015-10-27 2015-12-30 四川大学 一种以水解胶原蛋白为原料的木材胶黏剂的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1544567A (zh) * 2003-11-17 2004-11-10 陕西科技大学 骨胶改性粘合剂的制备方法
CN101280171A (zh) * 2008-04-28 2008-10-08 陕西科技大学 一种高强度环保皮明胶的制备方法
CN103602294A (zh) * 2013-11-11 2014-02-26 陕西科技大学 一种利用制革废皮屑制备具有除醛作用的胶黏剂的方法
CN104231972A (zh) * 2014-09-26 2014-12-24 无锡海特信成高分子科技有限公司 一种室内装修用密封胶
CN105199662A (zh) * 2015-10-27 2015-12-30 四川大学 一种以水解胶原蛋白为原料的木材胶黏剂的制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李闻欣: "《皮革环保工程概论》", 31 August 2015, 中国轻工业出版社 *
王雪燕等: "《蛋白质化学及其应用》", 31 January 2016, 中国纺织出版社 *
高彦详: "《食品添加剂》", 31 August 2013, 中国林业出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108892411A (zh) * 2018-07-11 2018-11-27 俞小峰 一种混凝土防水剂的制备方法
CN110370416A (zh) * 2019-07-07 2019-10-25 宁波工程学院 一种无甲醛竹刨花板制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102911356B (zh) 一种生物基水溶性高分子溶液及其制备方法和应用
CN103602294B (zh) 一种利用制革废皮屑制备具有除醛作用的胶黏剂的方法
CN102010678B (zh) 一种生物油-苯酚-淀粉胶粘剂的制备方法
CN104263377B (zh) 一种高分子有机固沙剂及其制备方法
CN106753223A (zh) 一种改性大豆基木材胶粘剂及其制备方法
CN111574671A (zh) 一种降解缩合单宁改性酚醛树脂木材胶黏剂及其制备方法
CN103757983A (zh) 一种改性水解胶原蛋白固体施胶剂及其制备方法
CN106497513A (zh) 一种胶原蛋白类胶黏剂及其制备方法
CN103849349A (zh) 一种水性胶粘剂及其制备方法
CN106749936A (zh) 醋酸乙烯酯粘合剂及其制备方法
CN110358497B (zh) 一种超支化改性明胶鞋用或包袋用胶粘剂及其制备方法
CN108330739B (zh) 一种用缩水甘油醚改性胶原蛋白制备的造纸施胶剂及其制备方法
CN106217540A (zh) 用于木材改性的糠醇树脂优化液
CN106753225A (zh) 胶原蛋白类胶黏剂及其制备方法与应用
CN109082251A (zh) 环保型脲醛树脂胶黏剂的制备方法
CN106827161A (zh) 一种无醛竹刨花板的制备方法
Wang et al. Current and future challenges of bio-based adhesives for wood composite industries
CN111040728A (zh) 一种酵母蛋白胶粘剂及其制备方法和应用
CN107964080B (zh) 杨梅栲胶改性酚醛树脂及其制备方法和应用
CN105860551A (zh) 松香乳液的制备方法
Qu et al. Developing multifunctional and environmental-friendly hot-pressed peanut meal protein adhesive based on peanut waste
CN107652923A (zh) 一种无醛建筑胶及其制备方法
CN106811172A (zh) 一种耐水性大豆基环保胶粘剂的制备方法
CN111718689A (zh) 一种液体抑尘剂及其制备和使用方法
CN108912306A (zh) 一种水性环氧型湿强剂的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170315