一种植物蛋白基胶黏剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种植物蛋白基胶黏剂及其制备方法和应用。本发明专利技术的植物蛋白基胶黏剂，制备原料包括植物蛋白、邻氨基苯甲醛、4,5

【技术实现步骤摘要】
一种植物蛋白基胶黏剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于竹木人造板
，具体涉及一种植物蛋白基胶黏剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在人造板制品中，胶黏剂是必需的辅助材料。早在二十世纪初，人们便以大豆粉为基料来制作胶合板用木材胶黏剂，由于大豆胶本身的缺陷，其逐渐被发展起来的“三醛胶”所取代。
[0003]相关技术中，人造板用胶黏剂虽然是以“三醛胶”为主，但“三醛胶”主要以甲醛、尿素、三聚氰胺和苯酚等为原料，在生产、运输、使用以及相关制品应用过程中会释放出甲醛和酚等有毒有害物质。由于石油资源的紧缺和人们环保意识的逐渐增强，寻找新型天然环保胶黏剂替代“三醛胶”成为必然的趋势，使得以植物蛋白为原料制备的胶黏剂成为了人们的研究热点。
[0004]目前，植物蛋白基胶黏剂都需要额外添加阻燃剂才能具有显著的阻燃性能。一方面成本较高；另一方面，有的阻燃剂具有毒性，对人体健康存在潜在威胁，使得其制品应用范围受限。因此，仍需开发一种不含阻燃剂的胶黏剂。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此，本专利技术提供了一种植物蛋白基胶黏剂。
[0006]本专利技术还提供了一种制备植物蛋白基胶黏剂的方法。
[0007]本专利技术还提供了一种植物蛋白基胶黏剂的应用。
[0008]本专利技术的第一方面提供了一种植物蛋白基胶黏剂，制备原料包括植物蛋白、邻氨基苯甲醛、4,5
‑
三羟基苯甲醛、酸和伯胺化合物。r/>[0009]本专利技术关于植物蛋白基胶黏剂的技术方案中的一个技术方案，至少具有以下有益效果：
[0010]本专利技术的植物蛋白基胶黏剂，以伯胺类化合物和醛为原料合成苯并六元杂环化合物苯并噁嗪单体，苯并噁嗪单体可在加热和(或)催化剂作用下发生开环聚合反应形成聚苯并噁嗪树脂。与普通的酚醛树脂相比，聚苯并噁嗪树脂在成型固化过程中没有小分子放出，制品孔隙率低，接近零收缩，且吸水吸湿率低。另外，聚苯并噁嗪树脂在分子设计中有更大的灵活性，是一种新型的酚醛树脂。本专利技术的植物蛋白基胶黏剂，实质上是利用聚苯并恶嗪树脂对植物蛋白胶黏剂进行改性，使其同步增强力学强度和耐水性的同时，兼具显著的阻燃性能。
[0011]苯并噁嗪树脂是一类含有N和O六元噁嗪环化合物的统称，苯并噁嗪具有较高的耐热性，玻璃化转变温度在150℃以上，固化后收缩率几乎为零，B1级别阻燃，吸水吸湿率低。
[0012]苯并噁嗪树脂的固化方式包括：
[0013]热自固化：苯并噁嗪单体在加热的条件下开环，形成酚羟基，催化形成类似聚酚醛的结构，从而形成三维交联网络结构。
[0014]热催化固化：通过添加阳离子催化剂，如路易斯酸、咪唑、碘鎓盐、硫鎓盐等，在加热环境下产生活性阳离子，催化苯并噁嗪开环固化。
[0015]本专利技术植物蛋白基胶黏剂的制备原料中：
[0016]植物蛋白的作用是利用蛋白分子上的氨基、巯基、羟基等，参与到苯并噁嗪树脂的固化反应中，与树脂通过共价键连接，形成三维网络结构，同时也能降低树脂成本，具有可降解性能。
[0017]邻氨基苯甲醛的作用是在反应过程中提供氨基和醛基基团，使反应能正常进行。
[0018]4,5
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三羟基苯甲醛的作用是作为多功能化学物质，在反应过程中同步提供醛基和酚羟基。
[0019]酸的作用包括：
[0020](1)作为催化剂，为树脂的固化反应提供酸性环境；
[0021](2)部分参与树脂的固化，使得树脂也具有酸的功能性(酸选择磷酸、硼酸)。
[0022]具体而言，硼酸或磷酸的加入，作用包括：
[0023](1)作为路易斯酸参与和催化树脂的固化反应顺利进行；
[0024](2)通过本身含有的P和B元素，实现阻燃性能。作为树脂的固化组份，酸性物质能充分均匀的分散在树脂和人造板内部，阻燃效果显著。
[0025]伯胺化合物的作用是为树脂的固化反应提供氨基基团。
[0026]根据本专利技术的一些实施方式，制备原料包括重量份计的：
[0027]植物蛋白：10～20份，
[0028]邻氨基苯甲醛：0.5～6份，
[0029]4,5
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三羟基苯甲醛：1～8份，
[0030]酸：0.5～3份，
[0031]伯胺化合物：0.5～4份。
[0032]根据本专利技术的一些实施方式，所述植物蛋白的来源包括大豆蛋白、豆粕、脱脂豆粉，以及其它油脂加工剩余物饼粕类蛋白，如油茶饼粕蛋白等。
[0033]根据本专利技术的一些实施方式，所述植物蛋白的来源还包括各种油脂加工后剩余物的分离蛋白。
[0034]根据本专利技术的一些实施方式，所述酸包括硼酸或磷酸。
[0035]根据本专利技术的一些实施方式，所述伯胺化合物包括三乙烯四胺和二乙烯三胺中的至少一种。
[0036]本专利技术的第二方面提供了一种制备所述的植物蛋白基胶黏剂的方法，包括以下步骤：
[0037]S1：将所述植物蛋白和水共混，在碱性条件下，加热降解，得到植物蛋白胶黏剂前驱体；
[0038]S2：将所述邻氨基苯甲醛、4,5
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三羟基苯甲醛、酸和络合剂混合，回流条件下反应后，加入所述植物蛋白胶黏剂前驱体，搅拌均匀后继续加热反应。
[0039]本专利技术关于植物蛋白基胶黏剂的制备方法中的一个技术方案，至少具有以下有益
效果：
[0040]本专利技术植物蛋白基胶黏剂的制备方法，先将所述植物蛋白和水共混，在碱性条件下，加热降解，得到植物蛋白胶黏剂前驱体；然后将所述邻氨基苯甲醛、4,5
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三羟基苯甲醛、酸和络合剂混合，回流条件下反应后，加入所述植物蛋白胶黏剂前驱体，搅拌均匀后继续加热反应。本专利技术的制备方法，不是简单的将聚苯并恶嗪树脂对和植物蛋白二者混合，而是利用植物蛋白自身的特性，利用其大分子链上固有的氨基、羟基等活性基团，参与到聚苯并恶嗪树脂的合成中，从而获得一种改性的植物蛋白基胶黏剂。
[0041]本专利技术植物蛋白基胶黏剂的制备方法，不需要额外添加阻燃剂，具有优异的力学性能和物理性能，同时具有更高的阻燃性，成本优势也更好，可以应用于竹木人造板的胶合中。
[0042]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S1中：
[0043]将植物蛋白和水共混，植物蛋白和水的比例为1:4～1:6。
[0044]碱性条件的pH范围是8～10。
[0045]加热降解的温度为50℃～60℃。
[0046]加热降解的时间为30～60min。
[0047]在本专利技术的一些实施例中，步骤S2中：
[0048]回流条件下反应的温度为80℃～100℃。
[0049]回流条件下反应的时间为0.5h～1h。
[0050]回流条件下反应后，加入所述植物蛋白胶黏剂前驱体，缓慢加入，利于反应充分进行。
[0051]加完所述植物蛋白胶黏剂前驱体后，快速搅拌均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种植物蛋白基胶黏剂，其特征在于，制备原料包括植物蛋白、邻氨基苯甲醛、4,5
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三羟基苯甲醛、酸和伯胺化合物。2.根据权利要求1所述的植物蛋白基胶黏剂，其特征在于，制备原料包括重量份计的：植物蛋白：10～20份，邻氨基苯甲醛：0.5～6份，4,5
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三羟基苯甲醛：1～8份，酸：0.5～3份，伯胺化合物：0.5～4份。3.根据权利要求1或2所述的植物蛋白基胶黏剂，其特征在于，所述植物蛋白的来源包括大豆蛋白、豆粕、脱脂豆粉和油茶饼粕蛋白。4.根据权利要求1或2所述的植物蛋白基胶黏剂，其特征在于，所述酸包括硼酸或磷酸。5.根据权利要求1或2所述的植物蛋白基胶黏剂，其特征在于，所述伯胺化合物包括三乙烯四胺和二乙烯三胺中的至少一种。6.一种制备如权利要求1至5任一项所述的植物蛋白基胶黏剂的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，邓腊云，李贤军，李拥军，李霞镇，王杰超，毛敏，李业红，
申请(专利权)人：中南林业科技大学湖南家乐竹木股份有限公司湖南恒信新型建材有限公司湖南福森竹木科技有限公司，
类型：发明
国别省市：