大豆蛋白生物质无醛胶及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种大豆蛋白生物质无醛胶，其特征在于，其至少包括以下原料：水、大豆蛋白、碱、硅酸盐、表面活性剂、聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂、结构式(1)所示的化合物。本发明专利技术通过对大豆蛋白进行改性处理，获得了具备优异耐水胶结强度的大豆蛋白生物质无醛胶。

Soybean protein biomass formaldehyde free glue and preparation method thereof

The invention provides a soybean protein biomass without formaldehyde glue, which is characterized in that it includes at least the following ingredients: water, soy protein, alkali, silicate, surfactant, polyamide polyamine epichlorohydrin resin, structure type (1) compound shown. The invention adopts the modified treatment of soybean protein to obtain the soybean protein biomass formaldehyde free adhesive with excellent water resistance and bonding strength.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种胶粘剂及其制备方法，特别涉及一种无醛胶粘剂及其制备方法。
技术介绍
2016年中国人造板产量883558m3，我国胶粘剂的需求量快速增长，10多年来平均年增长率在20％左右，其中三醛胶即脲醛、酚醛和三聚氰胺甲醛树脂胶约600万吨，产量最大，占胶粘剂总产量的40％左右。虽然经过多年的努力，我国人造板胶粘剂生产水平有了很大提高，人造板及其制品环保特性有了很大改善，但是不少企业生产的人造板及其制品，如家具、木地板、室内木质装饰材料等仍然存在着较为严重的甲醛释放问题，是室内空气污染中甲醛污染的主要来源。目前，降低人造板甲醛释放量的方法包括：采用低摩尔比改性脲醛树脂胶粘剂；采用其他环保型胶粘剂；在人造板用脲醛树脂胶粘剂中加入甲醛捕捉剂；对人造板进行后处理。但是，这些技术方法都存在着诸多缺陷，例如降低了产品的胶合强度、耐水性及稳定性，不能满足使用要求；固化时间延长，生产效率降低；大幅度增加了生产成本，降低了产品竞争力。面对环境污染、石油资源的不可再生性和石油化工产品价格的不断上涨的困境，利用价格低廉的可再生资源，开发环保型胶黏剂，再次成为木材工业产业升级面临的紧迫任务。大豆蛋白质胶粘剂因此被广泛关注，大豆蛋白具有来源广、可再生性强和反应活性高等优点，早在1923年就有学者申请了大豆蛋白基胶粘剂的专利。然而，与多数合成树脂胶粘剂相比，大豆蛋白质胶粘剂的耐水性很差，这是因为蛋白质大多是亲水性物质，氢键在湿润状态下易断裂，因此大豆蛋白质与木材界面间形成的氢键结合只能产生良好的干态强度，而湿态强度则很差。由于这类胶粘剂的粘接强度较弱、生产成本过高，故其应用范围受到限制。因此需要通过改进现有的大豆蛋白基胶粘剂，对大豆蛋白进行改性，使其具备实用性强的耐水性和胶结强度。
技术实现思路
性能优良的木材胶粘剂，必须在其固化之后产生共价键的复合体，本专利技术通过对大豆蛋白进行改性处理，获得了具备优异耐水胶结强度的大豆蛋白生物质无醛胶。本专利技术提供了一种大豆蛋白生物质无醛胶，其至少包括以下原料：水、大豆蛋白、碱、硅酸盐、表面活性剂、聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂、结构式(1)所示的化合物；其中，R1、R2、R3、R4、R5可分别独立地为氢或氟，且R1、R2、R3、R4、R5不可同时为氢。在一种实施方式中，以重量份计，其制备原料包括：水100份；大豆蛋白15-40份；碱0.5-5份；硅酸盐0.75-2.8份；表面活性剂1.2-4.8份；聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂0.1-5份；结构式(1)所示的化合物0.01-3份。在一种实施方式中，所述碱为无机碱或路易斯碱；所述无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氧化钙、或硼酸钠中的任意一种或几种的组合；所述路易斯碱为三乙胺或乙酸钙；所述硅酸盐包括硅酸钠和/或硅酸钾。在一种实施方式中，所述的表面活性剂包括十二烷基硫酸钠和/或十二烷基苯磺酸钠。在一种实施方式中，所述结构式(1)所示的化合物由包含氨基苯并冠醚与含氟苯基异氰酸酯的原料制备得到。在一种实施方式中，所述聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂与式(1)所示的化合物的质量比为2.5-4：1。在一种实施方式中，所述大豆蛋白生物质无醛胶的原料还包括用于调节无醛胶pH值的酸、改善无醛胶粘度的填料、菊酯类防虫剂、杀菌防腐剂亚硝酸钠和山梨酸钾。本专利技术还提供了一种制备上述任意一项所述的大豆蛋白生物质无醛胶的方法，具体包括以下步骤：(1)将碱与水混合配成碱液，再向碱液中加入硅酸盐和表面活性剂，搅拌3-10min，得到改性预混液；(2)向步骤(1)获得的改性预混液中加入大豆蛋白，搅拌混合60-120min，获得大豆预混液；(3)向步骤(2)获得的大豆混合液中加入聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂和结构式(1)所示的化合物，搅拌10-60min，获得大豆混合液；(4)调节步骤(3)获得的大豆混合液的pH值至6-8之间，搅拌均匀，即获得大豆蛋白生物质无醛胶。在一种实施方式中，在配制步骤(1)改性预混液和步骤(2)大豆预混液时，配制温度为50-75℃；在配制步骤(3)大豆混合液时，配制温度为30-60℃。本专利技术还提供了一种如上述任意一项所述的大豆蛋白生物质无醛胶的应用，所述大豆蛋白生物质无醛胶可用于木质人造板以及各类复合地板、竹地板、强化地板胶合板；所述木质人造板为木工板、竹胶合板、刨花板、大片刨花板、纤维板、平行成材、夹层成材、单板层积材。本专利技术大豆蛋白生物质无醛胶由大豆蛋白和不含甲醛的交联固化剂等配制而成，是一种无毒环保胶粘剂，无论是在生产，运输，应用过程还是在成品使用中都没有甲醛或有毒有机物的释放，而且本专利技术所述大豆蛋白生物质无醛胶的胶结强度高，耐水性好，完全达到二类胶的使用标准。附图说明图1为结构式(2)所示的由包含二苯并-18-冠醚-6与五氟苯基异氰酸酯的原料制备得到化合物的核磁氢谱。具体实施方式除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本专利技术所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。参选以下本专利技术的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本公开内容。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。温度、时间、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1-5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1-4”、“1-3”、“1-2”、“1-2和4-5”、“1-3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方案、实施例或示例以及不同实施方案、实施例或示例的特征进行结合和组合。在本说明书的描述中，参考术语“一个优选地实施方案”、“一些优选地实施方案”、“作为优选地方案”、“示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。本专利技术的目的在于提供一种大豆蛋白生物质无醛胶，其至少包括以下原料：水、大豆蛋白、碱、硅酸盐、表面活性剂、聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂、结构式(1)所示的化合物；其中，R1、R2、R3、R4、R5可分别独立地为氢或氟，且R1、R2、R3、R4、R5不可同时为氢。作为本专利技术优选地的大豆蛋白生物质无醛胶，以重量份计，其制备原料包括：水100份；大豆蛋白15-40份；碱0.5-5份；硅酸盐0.75-2.8份；表面活性剂1.2-4.8份；聚酰胺多胺环本文档来自技高网...

【技术保护点】
大豆蛋白生物质无醛胶，其特征在于，其至少包括以下原料：水、大豆蛋白、碱、硅酸盐、表面活性剂、聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂、结构式(1)所示的化合物；其中，R1、R2、R3、R4、R5可分别独立地为氢或氟，且R1、R2、R3、R4、R5不可同时为氢。

【技术特征摘要】
1.大豆蛋白生物质无醛胶，其特征在于，其至少包括以下原料：水、大豆蛋白、碱、硅酸盐、表面活性剂、聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂、结构式(1)所示的化合物；其中，R1、R2、R3、R4、R5可分别独立地为氢或氟，且R1、R2、R3、R4、R5不可同时为氢。2.根据权利要求1所述的大豆蛋白生物质无醛胶，其特征在于，以重量份计，其制备原料包括：水100份；大豆蛋白15-40份；碱0.5-5份；硅酸盐0.75-2.8份；表面活性剂1.2-4.8份；聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂0.1-5份；结构式(1)所示的化合物0.01-3份。3.根据权利要求1所述的大豆蛋白生物质无醛胶，其特征在于，所述碱为无机碱或路易斯碱；所述无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氧化钙、或硼酸钠中的任意一种或几种的组合；所述路易斯碱为三乙胺或乙酸钙；所述硅酸盐包括硅酸钠和/或硅酸钾。4.根据权利要求1所述的大豆蛋白生物质无醛胶，其特征在于，所述的表面活性剂包括十二烷基硫酸钠和/或十二烷基苯磺酸钠。5.根据权利要求1所述的大豆蛋白生物质无醛胶，其特征在于，所述结构式(1)所示的化合物由包含氨基苯并冠醚与含氟苯基异氰酸酯的原料制备得到。6.根据权利要求1所述的大豆蛋白生物质无醛胶，其特征在于，所述聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂与式(1)所示的化合物的质量比为2.5-4：1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆林森，
申请(专利权)人：上海东和胶粘剂有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31