本发明专利技术公开的硅烷偶联剂交联水解胶原蛋白制备木材胶黏剂的方法，该方法是先将10份水解胶原蛋白（分子量1000~3000Da）与50~100份去离子水加入到反应釜中，常温搅拌10min溶解，得到混合均匀的溶液，调节pH至7.0~10.0，温度30~60℃。在上述水解胶原蛋白液中加入1.5~3份硅烷偶联剂与0~2份双官能团醛进行反应，继续搅拌反应8~12h，即可获得水解胶原蛋白基胶黏剂。利用硅烷偶联剂交联后的水解胶原蛋白作为木材胶黏剂，提高了其耐水性和粘接强度。本发明专利技术工序少，操作简单，易于工业化生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于皮革固体废弃物资源化利用
，具体设及一种将制革过程中由 于削匀、片皮、修边产生的固体废弃物中提取的水解胶原蛋白为主要原料生产木材胶黏剂 的方法。
技术介绍
我国木材加工业每年使用的胶黏剂占胶黏剂总量的60 %左右，而市场上木材用 胶黏剂主要是合成的有机高分子，例如脈醒树脂、酪醒树脂W及=聚氯胺树脂胶黏剂等。运 类胶黏剂所带来的环境和资源问题日益严重，而W无毒可再生的动植物蛋白为原料制备生 物质基胶黏剂已逐渐成为木材胶黏剂领域的重要发展方向。目前已报道的蛋白类胶黏剂有 大豆蛋白胶黏剂（HettiarachchyNS,KalapathyU,MyersDJ.A化ali-modifiedsoy proteinwithimprovedadhesiveandhydrophobicproperties.Journalofthe AmericanOilQiemists'Society, 1995, 72(12): 1461-1464.)、小麦蛋白胶黏剂（Day L,AugustinMA,BateyIL,etal.Wheat-glutenusesandindustryneeds. TrendsinFoodScience&Technology, 2006, 17(2): 82-90.)、海洋贻贝粘附蛋白该Ij 加鹏，蒋臻，杨丙哗，等.海洋贻贝粘附蛋白类的结构与功能.中国生物化学与分 子生物学报，2007，23(11)，899-904.)等。 胶原蛋白是一种具有良好生物相容性、可生物降解性W及资源可再生性等特点的 天然动物生物质，主要存在于家畜动物皮中，目前主要用作制革的原料。而制革过程中由于 修边、片皮、削匀等操作，在我国每年要产生约140万吨制革固体废弃物，其中胶原蛋白含 量约占90 %W上。研究发现，可从上述制革固体废弃物中提取水解胶原蛋白。水解胶原蛋 白含有大量的极性基团，可W与木纤维发生化学结合，并且具有良好的流动性，可W渗透到 木材表面的横纵向断裂带中，产生一种机械连锁作用（化ihartCR.A化esivegroupsand howtheyrelatetothedurabilityofbondedwood.Journalof曰dhesionscience andtechnology, 2009，23(4): 601-617.)。因此，从制革固废物中提取的水解胶原蛋白 可W直接作为胶黏剂使用，或通过改性后进一步提高其性能。W制革固体废弃为原料合成 胶黏剂也有文献报道，中国专利201310562330. 5公开了一种利用制革废皮屑制备具有除 醒作用的胶黏剂的方法，中国专利201110212022. 0公开了一种W制革废皮渣为原料的蛋 白基胶黏剂及其制备方法，中国专利201410299583. 2公开了一种耐储存的蛋白基木材胶 黏剂及其制备方法和应用，侯利杰等人W胶原蛋白改性脈醒树脂得到了具有良好耐水性与 高粘接强度的胶黏剂(侯利杰，张承，李艳，等.胶原蛋白改性脈醒树脂胶黏剂的研究 .中国皮革，2011，40(23)，15-17.)。现有技术中，需要制备预聚体或者对水解胶原 蛋白液乳化后，再对水解胶原蛋白进行接枝改性，得到的接枝改性水解胶原蛋白经过交联 得到最终产物，导致运种方法生产周期长，效率较低。制革固体废弃物中胶原的质量只占到 胶黏剂总质量的70%W下，胶原的用量明显偏低，降低了制革固体废弃物中胶原蛋白实际 利用的有效性，并且原料中加入了合成树脂，会有造成环境污染的风险。 水解胶原蛋白分子量较低且含有大量亲水性基团，目前W此为原料合成的蛋白类 胶黏剂耐水性能普遍较弱。研究发现，硅烷偶联剂（Silanecouplingagents)对合成类有 机高分子胶黏剂的粘接性能有很大的提升作用，已广泛应用于增强无机材料与有机聚合物 之间的界面粘接作用（GuJ,DangJ,GengW,etal.SurfacemodificationofHMPB0 fibersbysilanecouplingagentofKH-560treatmentassistedbyultrasonic vibration.FibersandPolymers, 2012, 13(8): 979-984.)。硅烷偶联剂主要由两 种不同化学性质的基团组成，其通式可W表示为Y-Si-X。一方面，-Y为非水解基团，可W与 水解胶原蛋白进行化学结合，将硅烷链引入水解胶原蛋白的多肤链。另一方面，-X为可水 解基团，在水溶液中发生水解反应，产生娃醇（Si-OH)，在胶黏剂的固化过程中可W与木材 表面的径基发生共价键或氨键结合，并且通过缩聚反应生成Si-0-Si键，实现多肤链间的 连接，形成一种交联结构（PantojaM,Diaz-BenitoB,VelascoF,etal.Analysisof hydrolysisprocessofy-methacryloxypropyltrimethoxysilaneanditsinfluence ontheformationofsilanecoatingson6063aluminumalloy.AppliedSurface Science, 2009，255(12): 6386-6390.)。因此，可W通过硅烷偶联剂交联水解胶原蛋白制 备一种具有良好耐水性能的胶黏剂。 本专利技术将制革固体废弃物中提取的水解胶原蛋白（分子量1000~3000化)，在一 定条件下与硅烷偶联剂和双官能团醒进行反应，合成基于水解胶原蛋白的木材胶黏剂。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有产品耐水性的不足，而提供一种硅烷偶联剂交联水解胶 原蛋白的方法。其特点是W制革固体废弃物提取的水解胶原蛋白为原料，经硅烷偶联剂交 联反应后合成蛋白基胶黏剂并用于木材的粘接，运种制备方法可W制得耐水性能良好、粘 接强度高的水解胶原蛋白基胶黏剂。 具体技术方案如下： 一种W水解胶原蛋白为原料的木材胶黏剂，按重量份配比计，制备该胶黏剂的原料包 括： 水解胶原蛋白 10份 硅烷偶联剂 1. 5~3份 去离子水 50~100份。 若硅烷偶联剂含有氨基官能团时，则制备该胶黏剂的还包括W下重量份配比的原 料： 双官能团醒 1~2份。 所述的水解胶原蛋白（分子量1000~3000Da)为从制革固体废弃物经水解提取 的水解胶原蛋白，或家畜动物的皮经水解后提取的水解胶原蛋白（例如：中国专利，【申请号】 201210536906.6)，或者是明胶经进一步水解得到的水解胶原蛋白（例如：安广杰，胡加 松，王章存，等.双酶法制备水解明胶.食品与机械，2014，30(1)，209-213.); 所述硅烷偶联剂选自丫-缩水甘油酸氧丙基=甲氧基硅烷、丫-缩水甘油酸氧丙基= 乙氧基硅烷、3-氨丙基二甲氧基硅烷、3-氨丙基二乙氧基硅烷、N-氨乙基-3-氨丙基二甲 氧基硅烷、N-氨乙基-3-氨丙基S乙氧基硅烷中的任意一种。优选硅烷偶联剂为丫 -缩水 甘油酸氧丙基=甲氧基硅烷。 含有氨基官能团的硅烷偶联剂与水解胶原蛋白反应需要有双官能团醒的桥连，含 有环氧基官能团的硅烷偶联剂可W直接与水解胶原蛋白反应，其中所用的双官能团醒为乙 二醒、丙二醒、下二醒、戊二醒、己二醒本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种以水解胶原蛋白为原料的木材胶黏剂，其特征在于，按重量份配比计，制备该胶黏剂的原料包括：水解胶原蛋白 10份硅烷偶联剂 1.5～3份去离子水 50～100份。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：廖学品，徐腾，石碧，周建飞，王亚楠，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。