CN107365566A - 一种无醛改性豆基蛋白胶黏剂及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无醛改性豆基蛋白胶黏剂及其制备方法，采用大豆加工剩余物豆粉为原料，通过碱改性、聚酰胺‑多胺‑环氧氯丙烷等交联，制备而成的一种无醛环保改性豆基蛋白胶黏剂。通过对大豆剩余物豆粉的改性，解决了大豆蛋白胶黏剂粘度高的问题，在此基础上，引入无醛交联剂，从而加工制造成无醛改性豆基蛋白胶黏剂，解决了传统大豆蛋白胶黏剂胶合强度低的问题，实现了无醛胶黏剂的合成。

Description

一种无醛改性豆基蛋白胶黏剂及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种以大豆加工剩余物为主要原料制造的无醛改性豆基蛋白胶黏剂，本发明还提供该胶黏剂的制造方法。

背景技术

豆基蛋白胶黏剂作为传统的木材工业用胶黏剂，其最早出现在1923年，用于制造花旗松胶合板。在20世纪40年代石油基胶黏剂进入木材工业领域，其在品质、成本、交接性能等方面与传统大豆蛋白胶黏剂相比均表现出明显的优越性，从此大豆蛋白胶黏剂退出了木材胶黏剂的主导市场。近年来，人们研究发现通过对大豆蛋白改性和变性，可以赋予大豆蛋白胶黏剂具有合成树脂的性能，并直接用做环保木材胶黏剂，从而改性豆基蛋白胶黏剂再次成为研究热点。但现有改性豆基蛋白胶黏剂在改性过程中需要添加甲醛，使改性豆基蛋白胶黏剂稳定，但是甲醛的添加不环保，引发人们的反感，并且现有技术制备得到的大豆胶黏剂具有较低的固含量，黏度较高，不利于运输和使用。

发明内容

本发明针对现有技术胶黏剂不环保、粘度高、粘结强度不高，提供一种主要以大豆加工剩余物为原料制造的改性豆基蛋白胶黏剂。本发明的另一个目的在于提供上述改性豆基蛋白胶黏剂的制造方法。

本发明提供的改性豆基蛋白胶黏剂，其中原料包含主料和辅料，其中主料是大豆加工剩余物加工而成的豆粉；辅料为改性剂、交联剂。主料组成为：大豆加工剩余物占主料绝干重量的为100%，辅料中改性剂添加量为主料绝干重量的2-20%wt，交联剂的添加量为主料绝干重量的30-100%。

所述的大豆加工剩余物加工而成的豆粉为豆粕粉、大豆脱脂豆粉、大豆脱脂脱腥粉、大豆组织蛋白粉、大豆食用粉中的一种或多种。

所述的改性剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钡中的一种或多种。

所述的交联剂包括聚酰胺-多胺-环氧氯丙烷、聚酰胺聚胺表氯醇、壳聚糖-丙烯酰胺、马来酸均聚物或共聚物中的一种或多种。

所述的无醛改性豆基蛋白胶黏剂的制造方法，其步骤包括（1）改性，（2）交联，在改性工段中将占主料的大豆加工剩余物加工成的豆粉与一定比例水混合，然后在温度50℃-100℃的范围内，通过控制改性剂的加入量2-20%wt使改性后大豆加工剩余物的pH值达到9-12。

所述的改性工段中，豆粉与水的重量比例为1:1-6。

在交联工序中，采用上述的改性的大豆加工剩余物在温度30℃-80℃与交联剂进行混合搅拌均匀即可，交联剂的添加量为主料绝干重量的30-100%。

本发明制备得到的无醛改性豆基蛋白胶黏剂的黏度为：100-10000mPa∙s固含量为：15%-36%；储存期：5-30天。

本发明相比较于现有技术，具有如下效果：

（1）本发明依靠交联剂中的氮杂环功能基团在碱性条件下与豆粉蛋白质分子中的氨基和羧基反应，同时与自身的氨基发生均联反应生成网状3D结构，能达到耐水性增强的目的。

（2）本发明通过引入无醛交联剂，从而加工制造成无醛改性豆基蛋白胶黏剂，实现了无醛胶黏剂的合成，并且实现了存储时间较长的效果。

（3）本发明制备的胶黏剂具有低粘度的性能，并且在低粘度下还能保证高强度和高活性，具有使用方便和性能优良的优点。

具体实施方式

实施例1

无醛改性豆基蛋白胶黏剂，原料包含主料和辅料，其中主料由大豆组织蛋白粉组成。辅料中改性剂为氢氧化钠，交联剂为聚酰胺聚胺表氯醇，改性剂添加量为主料3%，交联剂的固含量添加量为主料60%。

（一）改性：

将1份豆粉与2份蒸馏水混合在室温下搅拌均匀，然后将混合物在50℃用0.03份NaOH将其pH值调至10.0后搅拌90min。

（二）交联：

将上述碱改性的豆粉混合物1份加入到0.6份聚酰胺聚胺表氯醇中在30℃下搅拌直至搅拌均匀，形成一种无醛改性豆基蛋白胶黏剂产品。

经测试，所得的无醛改性豆基蛋白胶黏剂的黏度为5000mPas，固含量为30%。

实施例2：

无醛改性豆基蛋白胶黏剂，原料包含主料和辅料，其中主料由大豆组织蛋白粉组成。辅料中改性剂为氢氧化钠，交联剂为聚酰胺-多胺-环氧氯丙烷，改性剂添加量为主料14%，交联剂的固含量添加量为主料80%。

（一）改性：

将1份豆粉与5份蒸馏水混合在室温下搅拌均匀，然后将混合物在60℃用0.14份NaOH将其pH值调至11.0后搅拌100min。

（二）交联：

将上述碱改性的豆粉混合物1份加入到0.8份聚酰胺-多胺-环氧氯丙烷中在30℃下搅拌直至搅拌均匀，形成一种无醛改性豆基蛋白胶黏剂产品。

经测试，所得的无醛改性豆基蛋白胶黏剂的黏度为100mPas，固含量为20%。

Claims (7)

1.一种无醛改性豆基蛋白胶黏剂，其中原料包含主料和辅料，其特征在于，其中主料是大豆加工剩余物加工而成的豆粉，辅料为改性剂、交联剂；各部分组成为：大豆加工剩余物占主料绝干重量的为100%，辅料中改性剂添加量为主料绝干重量的2-20%，交联剂的添加量为主料绝干重量的30-100%。

2.根据权利要求1所述的一种无醛改性豆基蛋白胶黏剂，其特征在于，所述的大豆加工剩余物加工而成的豆粉为豆粕粉、大豆脱脂豆粉、大豆脱脂脱腥粉、大豆组织蛋白粉、大豆食用粉中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种无醛改性豆基蛋白胶黏剂，其特征在于，所述的改性剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钡中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种无醛改性豆基蛋白胶黏剂，其特征在于，所述的交联剂包括聚酰胺-多胺-环氧氯丙烷、聚酰胺聚胺表氯醇、壳聚糖-丙烯酰胺、马来酸均聚物或共聚物中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种无醛改性豆基蛋白胶黏剂，其特征在于，所述的胶黏剂的黏度为100-10000mPa∙s，固含量为15%-36%，储存期为5-30天。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种无醛改性豆基蛋白胶黏剂的制备方法，其特征在于，主要步骤包括改性和交联：在改性工段中将占主料的大豆加工剩余物加工成的豆粉与一定比例水混合，然后在温度50℃-100℃的范围内，通过控制改性剂的加入量为2-20%wt，使改性后大豆加工剩余物的pH值达到9-12；在交联工序中，采用上述的改性的大豆加工剩余物在温度30℃-80℃与交联剂进行混合搅拌均匀即可，交联剂的固含量添加量为主料30-100%。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，改性工段中豆粉与水的重量比例为1:1-6。