一种防水型大豆蛋白胶黏剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防水型大豆蛋白胶黏剂的制备方法，属于高分子材料技术领域。将改性大豆蛋白胶黏剂与碳酸氢钙按质量比10：1～12：1混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入改性大豆蛋白胶黏剂0.1～0.2倍的环氧大豆油，改性大豆蛋白胶黏剂质量0.1～0.2倍的表面活性剂和改性大豆蛋白胶黏剂0.08～0.10倍的催化剂，于温度为45～75℃，转速为300～400r/min的条件下，搅拌混合30～60min后，得防水型大豆蛋白胶黏剂。本发明专利技术所得防水型大豆蛋白胶黏剂具有良好的耐水性和粘结牢度。

Preparation of a Waterproof Soybean Protein Adhesive

The invention discloses a preparation method of a waterproof soybean protein adhesive, which belongs to the technical field of macromolecule materials. The modified soybean protein adhesives and calcium bicarbonate were mixed in the mixer according to the mass ratio of 10:1 to 12:1, and epoxy soybean oil 0.1 to 0.2 times of the modified soybean protein adhesives was added to the mixer. Surfactants with the mass of 0.1 to 0.2 times of the modified soybean protein adhesives and catalysts with the mass of 0.08 to 0.10 times of the modified soybean protein adhesives were added to the mixer. The temperature ranged from 45 to 75 degrees C, and the rotational speed ranged from 300 to 400 r/mi. Under the condition of n, the waterproof soybean protein adhesive was obtained by mixing for 30-60 minutes. The waterproof soybean protein adhesive obtained by the invention has good water resistance and adhesion fastness.

【技术实现步骤摘要】
一种防水型大豆蛋白胶黏剂的制备方法
本专利技术公开了一种防水型大豆蛋白胶黏剂的制备方法，属于高分子材料

技术介绍
大豆蛋白基胶黏剂是一种环保型胶黏剂，具有原料丰富、反应活性高和操作简单及胶接产品无游离甲醛释放等特点，日益受到人们的重视和青睐。但是，胶合强度低和耐水性能较差一直是限制大豆蛋白基胶黏剂发展的瓶颈问题，为此人们采取不同的方法对其进行改性。研究证实，诸如乙二醛、戊二醛、双氰胺、马来酸酐、多异氰酸酯等官能度≥2的交联剂，都能与大豆蛋白残基反应。此类交联剂通过与残基的交联反应，对大豆蛋白易破坏的次级结构进行补充和增强，从而增加胶黏剂本身的内聚强度，最终改善大豆蛋白胶黏剂的耐水性和胶合强度。有研究者前期在碱降解改性基础上通过交联改性制备了耐水性能较好的大豆蛋白胶黏剂。研究中，碱的作用主要在于破坏蛋白质分子间的氢键，降低胶黏剂的黏度。在实际研发过程中，为了达到具有可操作性的黏度，使用的碱量通常较高，达固体豆粉量的8%甚至更高。但是，使用碱降解改性的豆胶因碱的长期存在而不断降解，使体系变得不稳定，严重影响豆胶的储存稳定性。在降解的豆蛋白液中加入稳定剂，豆胶中的功能基团得到改善，储存稳定性提高，还能激活与后续交联剂的进一步反应。降解的大豆蛋白，暴露出－NH2、－CONH、－SH等基团，可能与－CH2OH具有极强的亲和力，为大豆蛋白降解液的稳定提供了理论基础。但是其中却加入了甲醛，不环保。并且，目前的大豆蛋白基胶黏剂普遍存在耐水性不高的问题，所以还需对大豆蛋白胶黏剂进行进一步研究。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是：针对传统的大豆蛋白胶黏剂亲水基团较多，导致胶黏剂耐水性不高，且粘结强度无法进一步提高的问题，提供了一种防水型大豆蛋白胶黏剂的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种防水型大豆蛋白胶黏剂的制备方法，具体制备步骤为：（1）将大豆粉与氢氧化钠溶液按质量比3：1～3：1混合，并加入大豆粉质量3～4倍的水，搅拌反应后，再加入大豆粉质量0.8～1.0倍的尿素溶液，搅拌混合后，得预处理大豆粉混合物；（2）将预处理大豆粉混合物与葡萄糖按质量比3：1～4：1混合，冷冻干燥后，得大豆粉混合物坯料，将大豆粉混合物坯料于含有饱和溴化钾溶液的干燥器内进行反应，得大豆粉混合物，将大豆粉混合物与碘酸钾按质量比20：1～40：1混合，并加入大豆粉混合物质量3～8倍的水，搅拌反应后，得预改性大豆粉混合物；（3）将聚烯丙胺与水按质量比1：100～1：110混合，并调节pH至9.8～10.0，得聚烯丙胺溶液，于剧烈搅拌条件下，向聚烯丙胺溶液中加入聚烯丙胺溶液质量1～2倍的预改性大豆粉混合物，搅拌反应后，加入聚烯丙胺溶液质量0.08～0.10倍的硼氢化钠，继续搅拌反应，得预处理大豆蛋白胶黏剂；（4）将预处理大豆蛋白胶黏剂与氨基化氧化石墨烯按质量比10：1～12：1混合，并加入预处理大豆蛋白胶黏剂质量0.1～0.2倍的水溶性碳二亚胺，搅拌反应后，得改性大豆蛋白胶黏剂；（5）将改性大豆蛋白胶黏剂与碳酸氢钙按质量比10：1～12：1混合，并加入改性大豆蛋白胶黏剂0.1～0.2倍的环氧大豆油，改性大豆蛋白胶黏剂质量0.1～0.2倍的表面活性剂和改性大豆蛋白胶黏剂0.08～0.10倍的催化剂，搅拌混合后，得防水型大豆蛋白胶黏剂。步骤（1）所述大豆粉为脱脂大豆粉。步骤（4）所述氨基化氧化石墨烯的制备方法为将氧化石墨烯与N,N-二甲基甲酰胺按质量比1：200～1：300混合，超声分散后，加入氧化石墨烯质量20～80倍的三乙烯四胺，搅拌反应后，得预处理氨基化氧化石墨烯混合物，将预处理氨基化氧化石墨烯混合物与乙醇按质量比10：1～20：1混合，静置，去除上层液，得氨基化氧化石墨烯混合物，将氨基化氧化石墨烯混合物过滤，洗涤，干燥，得氨基化氧化石墨烯。步骤（5）所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，十二烷基硫酸钠或吐温-80中任意一种。步骤（5）所述催化剂为氯化锌或氯化镁中任意一种。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术在制备防水型大豆蛋白胶黏剂时加入葡萄糖，聚烯丙胺和氨基化氧化石墨烯，首先，加入的葡萄糖可使大豆蛋白糖基化，从而可使大豆蛋白在后续处理中接枝聚烯丙胺，进而在后续处理中，可在二氧化碳的作用下发生交联反应，进而使产品的粘结强度提高，其次，加入的氨基化氧化石墨烯可在加入的水溶性碳二亚胺的作用下与葡萄糖及蛋白质表面的羟基进行反应，进而使产品的交联程度提高，并且由于氨基化氧化石墨烯具有一定的疏水性，从而使得产品的粘结强度和耐水性提高；（2）本专利技术在制备防水型大豆蛋白胶黏剂时加入碳酸氢钙，碳酸氢钙可在产品制备过程中分级，产生气体和碳酸钙，一方面，产生的气体可促使大豆蛋白表面接枝的聚烯丙胺进行交联，使产品的粘结强度提高，另一方面，产生的碳酸钙可对产品内部的孔隙进行填充，进而使产品的防水性提高。具体实施方式将氧化石墨烯与N,N-二甲基甲酰胺按质量比1：200～1：300混合于烧杯中，于频率为45～55kHz的条件下，超声分散130～140min后，向烧杯中加入氧化石墨烯质量20～80倍的三乙烯四胺，于温度为120～125℃，转速为300～380r/min的条件下，搅拌反应40～50h后，得预处理氨基化氧化石墨烯混合物，将预处理氨基化氧化石墨烯混合物与乙醇按质量比10：1～20：1混合，于室温条件下静置12～15h后，去除上层液，得氨基化氧化石墨烯混合物，将氨基化氧化石墨烯混合物过滤，得滤饼，将滤饼用无数乙醇洗涤5～8次后，再用水洗涤5～8次，并将洗涤后的滤饼于温度为70℃的条件下干燥1～2h后，得氨基化氧化石墨烯；将大豆粉与质量分数为5～12%的氢氧化钠溶液按质量比3：1～3：1混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入大豆粉质量3～4倍的水，于温度为30～40℃，转速为300～450r/min的条件下，搅拌反应30～40min后，再向烧瓶中加入大豆粉质量0.8～1.0倍的质量分数为10～12%的尿素溶液，于温度为45～55℃，转速为200～350r/min的条件下，搅拌混合20～30min后，得预处理大豆粉混合物；将预处理大豆粉混合物与葡萄糖按质量比3：1～4：1混合，于温度为45～55℃，转速为400～500r/min的条件下，搅加入含有40℃的饱和溴化钾溶液的干燥器内，于温度为55～60℃的条件下反应5～8h后，得大豆粉混合物，将大豆粉混合物与碘酸钾按质量比20：1～40：1混合，并向大豆粉混合物与碘酸钾的混合物中加入大豆粉混合物质量3～8倍的水，于温度为30～40℃，转速为250～350r/min的条件下，搅拌混合10～12h后，得预改性大豆粉混合物；将聚烯丙胺与水按质量比1：100～1：110混合，于温度为30～35℃，转速为300～400r/min的条件下，搅拌混合30～60min后，用质量分数为10～15%的氢氧化钠溶液调节聚烯丙胺与水混合物的pH至9.8～10.0，得聚烯丙胺溶液，于转速为800～1000r/min的条件下，向聚烯丙胺溶液中以5～12mL/min的速率加入聚烯丙胺溶液质量1～2倍的预改性大豆粉混合物，于温度为25～38℃，转速为300～500r/min的条件下，搅拌反应2～3h后，再向聚烯丙胺溶液加入聚烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防水型大豆蛋白胶黏剂的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：（1）将大豆粉与氢氧化钠溶液按质量比3：1～3：1混合，并加入大豆粉质量3～4倍的水，搅拌反应后，再加入大豆粉质量0.8～1.0倍的尿素溶液，搅拌混合后，得预处理大豆粉混合物；（2）将预处理大豆粉混合物与葡萄糖按质量比3：1～4：1混合，冷冻干燥后，得大豆粉混合物坯料，将大豆粉混合物坯料于含有饱和溴化钾溶液的干燥器内进行反应，得大豆粉混合物，将大豆粉混合物与碘酸钾按质量比20：1～40：1混合，并加入大豆粉混合物质量3～8倍的水，搅拌反应后，得预改性大豆粉混合物；（3）将聚烯丙胺与水按质量比1：100～1：110混合，并调节pH至9.8～10.0，得聚烯丙胺溶液，于剧烈搅拌条件下，向聚烯丙胺溶液中加入聚烯丙胺溶液质量1～2倍的预改性大豆粉混合物，搅拌反应后，加入聚烯丙胺溶液质量0.08～0.10倍的硼氢化钠，继续搅拌反应，得预处理大豆蛋白胶黏剂；（4）将预处理大豆蛋白胶黏剂与氨基化氧化石墨烯按质量比10：1～12：1混合，并加入预处理大豆蛋白胶黏剂质量0.1～0.2倍的水溶性碳二亚胺，搅拌反应后，得改性大豆蛋白胶黏剂；（5）将改性大豆蛋白胶黏剂与碳酸氢钙按质量比10：1～12：1混合，并加入改性大豆蛋白胶黏剂0.1～0.2倍的环氧大豆油，改性大豆蛋白胶黏剂质量0.1～0.2倍的表面活性剂和改性大豆蛋白胶黏剂0.08～0.10倍的催化剂，搅拌混合后，得防水型大豆蛋白胶黏剂。...

【技术特征摘要】
1.一种防水型大豆蛋白胶黏剂的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：（1）将大豆粉与氢氧化钠溶液按质量比3：1～3：1混合，并加入大豆粉质量3～4倍的水，搅拌反应后，再加入大豆粉质量0.8～1.0倍的尿素溶液，搅拌混合后，得预处理大豆粉混合物；（2）将预处理大豆粉混合物与葡萄糖按质量比3：1～4：1混合，冷冻干燥后，得大豆粉混合物坯料，将大豆粉混合物坯料于含有饱和溴化钾溶液的干燥器内进行反应，得大豆粉混合物，将大豆粉混合物与碘酸钾按质量比20：1～40：1混合，并加入大豆粉混合物质量3～8倍的水，搅拌反应后，得预改性大豆粉混合物；（3）将聚烯丙胺与水按质量比1：100～1：110混合，并调节pH至9.8～10.0，得聚烯丙胺溶液，于剧烈搅拌条件下，向聚烯丙胺溶液中加入聚烯丙胺溶液质量1～2倍的预改性大豆粉混合物，搅拌反应后，加入聚烯丙胺溶液质量0.08～0.10倍的硼氢化钠，继续搅拌反应，得预处理大豆蛋白胶黏剂；（4）将预处理大豆蛋白胶黏剂与氨基化氧化石墨烯按质量比10：1～12：1混合，并加入预处理大豆蛋白胶黏剂质量0.1～0.2倍的水溶性碳二亚胺，搅拌反应后，得改性大豆蛋白胶黏剂；（5）将改性大豆蛋白胶黏剂与碳酸氢钙按质量比10...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘茂龙，刘侠，
申请(专利权)人：佛山皖阳生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44