System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种简单、高强、环保型仿生胶粘剂的制备方法及应用技术_技高网

一种简单、高强、环保型仿生胶粘剂的制备方法及应用技术

技术编号:40667115 阅读:3 留言:0更新日期:2024-03-18 19:02
本发明专利技术提供了一种简单、高强、环保型仿生胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:步骤一:称取植物多酚,将其溶于水中,调节PH至3‑6,之后加入多氨基化合物,持续缓慢搅拌后得到二者混合物;步骤二:在上述混合物中加入金属离子盐,持续缓慢搅拌后即制备出所述仿生胶粘剂。本发明专利技术基于海洋贻贝中足腺细胞分泌的贻贝黏附蛋白的黏附行为,利用植物多酚和多氨基化合物为原材料,通过配比的精准调控及简单的离子交联改性即可制备而成,并能实现竹木材的高效胶接,可替代传统的脲醛树脂胶粘剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于胶粘剂,特别是一种简单、高强、环保型仿生胶粘剂的制备方法及应用


技术介绍

1、胶粘剂是人造板和木竹材行业必不可少的一种化工产品,但当前使用的主要是“三醛胶”,生产和使用过程种存在甲醛释放问题,影响人们家居环境和健康。尽管,目前大量环保型生物质胶粘剂被开发(例如大豆蛋白胶粘剂、淀粉胶粘剂、木质素胶粘剂等),但仍存在合成或改性过程复杂,耐水性较差,甚至涉及有机溶剂等有害物质且耐水性较差不足等问题,不利于大规模工业化生产,不符合当下绿色环保理念。

2、海洋中的贻贝能够牢固吸附于岩石或崖壁上,受海浪冲击而不脱落,主要得益于其足腺细胞分泌出的贻贝黏附蛋白,具有特殊的邻苯二酚(又称儿茶酚)结构,可通过共价键、氢键以及金属离子交联作用与有机/无机表面发挥良好的黏附作用。因此,可以仿生贻贝结构制备胶粘剂,并将其用于竹木材胶接。近年来,众多有关制备贻贝仿生胶粘剂的专利报道,如:cn114149785a,cn112321785a,cn103965810a,cn109762492a,cn108393999a,cn110819287a,cn115991973a,cn109943264a,cn1020957a等。但是此类仿生胶黏剂仍然存在以下问题:(1)合成方法复杂,不利于大规模的工业生产;(2)制备过程涉及有机溶剂等有害物质,污染环境;(3)仿生贻贝蛋白的原材料价格较高,导致胶粘剂成本偏高。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种简单、高强、环保型仿生胶粘剂的制备方法及应用,以解决传统“三醛胶”胶接带来的甲醛污染问题,进而推动木竹材人造板产业的绿色、健康发展。

2、实现本专利技术目的的技术解决方案为:

3、一种简单、高强、环保型仿生胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:

4、步骤一:称取植物多酚,将其溶于水中,调节ph至3-6,之后加入多氨基化合物,持续缓慢搅拌后得到二者混合物;

5、步骤二:在上述混合物中加入金属离子盐,持续缓慢搅拌后即制备出所述仿生胶粘剂。

6、进一步地,所述植物多酚包括单宁酸、没食子酸、咖啡酸、槲皮素。

7、进一步地,所述多氨基化合物包括聚乙烯亚胺、戊二胺、聚乙烯亚胺、癸二胺、精氨、精氨酸、亚精胺、赖氨酸。

8、进一步地,所述聚乙烯亚胺的分子量为7000-100000。

9、进一步地,所述金属离子盐包括zncl2、mgcl2、cucl2、cacl2、bacl2、fecl3。

10、进一步地,所述植物多酚、多氨基化合物、金属离子盐的质量比为:(5-20):(0.5-10):(0.05-2)。

11、进一步地,所述步骤一具体为:称取5-20份植物多酚,将其溶于水中,调节ph至3-6,之后加入0.5-10份多氨基化合物,室温下持续缓慢搅拌0.5-3h得到二者混合物;

12、步骤二具体为:在上述混合物中加入0.05-2份金属离子盐,室温下持续缓慢搅拌0.5-3h即制备出所述仿生胶粘剂。

13、以上各环节涉及的比例、时间、温度等工艺参数对胶粘剂的性能有着直接的影响。在反应温度、反应时间一定时,植物多酚、多氨基化合物、金属离子盐的质量比达到最佳时,所得胶粘剂的胶接强度方可以媲美脲醛树脂胶粘剂;在植物多酚、多氨基化合物、金属离子盐的质量比一定时,提高反应温度,延长反应时间,胶粘剂的力学性能也会有所提高;同样的,压板温度、压板时间对胶粘剂的性能也存在着直接的影响,在压力一定的条件下,压板温度越高、时间越长,胶接竹木材的强度也会越大。因此,当所有的条件达到最佳时,所得胶粘剂的胶接强度是可以优于脲醛树脂胶粘剂的。

14、所述仿生胶粘剂采用上述的制备方法制备得到。

15、根据上述的仿生胶粘剂的应用,将所述仿生胶粘剂应用于粘接竹材、木材。

16、进一步地,按如下的热压工艺制备竹质复合材料或木质复合材料:热压温度120-180℃,热压压力1-3mpa,热压时间10-30min,单面施胶量80-150g/m2。

17、自然界中的植物多酚分子结构中具有众多类似邻苯二酚的结构,且植物多酚来源丰富,成本较低,因此本专利技术将其替代贻贝蛋白仿生制备无醛高性能胶粘剂,并将其用于木竹材胶合。

18、与现有技术相比,其显著优点在于:

19、(1)本专利技术基于海洋贻贝中足腺细胞分泌的贻贝黏附蛋白(含儿茶酚结构)具有强的水下黏附作用,利用含儿茶酚结构的植物多酚以及多氨基化合物,通过配比的精准调控及简单的离子交联改性,仿生制备出了无醛高强仿生胶粘剂,并实现了竹木材的高效胶接,可替代传统的脲醛树脂胶粘剂;

20、(2)植物多酚原料来源广泛且可再生,环保无毒,合成过程不涉及任何有毒有害化学药剂和溶剂,合成过程及所制备的胶粘剂均绿色环保;

21、(3)制备过程简单,只需简单搅拌,无需复杂合成工艺,极具商业化前景,易于实现工业化生产。

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【技术保护点】

1.一种简单、高强、环保型仿生胶粘剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的简单、高强、环保型仿生胶粘剂的制备方法,其特征在于,所述植物多酚包括单宁酸、没食子酸、咖啡酸、槲皮素。

3.根据权利要求1所述的简单、高强、环保型仿生胶粘剂的制备方法,其特征在于,所述多氨基化合物包括聚乙烯亚胺、戊二胺、聚乙烯亚胺、癸二胺、精氨、精氨酸、亚精胺、赖氨酸。

4.根据权利要求3所述的简单、高强、环保型仿生胶粘剂的制备方法,其特征在于,所述聚乙烯亚胺的分子量为7000-100000。

5.根据权利要求1所述的简单、高强、环保型仿生胶粘剂的制备方法,其特征在于,所述金属离子盐包括ZnCl2、MgCl2、CuCl2、CaCl2、BaCl2、FeCl3。

6.根据权利要求1所述的简单、高强、环保型仿生胶粘剂的制备方法,其特征在于,所述植物多酚、多氨基化合物、金属离子盐的质量比为:(5-20):(0.5-10):(0.05-2)。

7.根据权利要求1-6任一项所述的简单、高强、环保型仿生胶粘剂的制备方法,其特征在于,所述步骤一具体为:称取5-20份植物多酚,将其溶于水中,调节PH至3-6,之后加入0.5-10份多氨基化合物,室温下持续缓慢搅拌0.5-3h得到二者混合物;

8.一种仿生胶粘剂,其特征在于,所述仿生胶粘剂采用权利要求1-7任一项所述的制备方法制备得到。

9.根据权利要求8所述的仿生胶粘剂的应用,其特征在于,将所述仿生胶粘剂应用于粘接竹材、木材。

10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,按如下的热压工艺制备竹质复合材料或木质复合材料:热压温度120-180℃,热压压力1-3MPa,热压时间10-30min,单面施胶量80-150g/m2。

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【技术特征摘要】

1.一种简单、高强、环保型仿生胶粘剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的简单、高强、环保型仿生胶粘剂的制备方法,其特征在于,所述植物多酚包括单宁酸、没食子酸、咖啡酸、槲皮素。

3.根据权利要求1所述的简单、高强、环保型仿生胶粘剂的制备方法,其特征在于,所述多氨基化合物包括聚乙烯亚胺、戊二胺、聚乙烯亚胺、癸二胺、精氨、精氨酸、亚精胺、赖氨酸。

4.根据权利要求3所述的简单、高强、环保型仿生胶粘剂的制备方法,其特征在于,所述聚乙烯亚胺的分子量为7000-100000。

5.根据权利要求1所述的简单、高强、环保型仿生胶粘剂的制备方法,其特征在于,所述金属离子盐包括zncl2、mgcl2、cucl2、cacl2、bacl2、fecl3。

6.根据权利要求1所述的简单、高强、环保型仿生胶粘剂的制备方法,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:严玉涛纪小小主育儒胡甜甜马新周如意金春德吴继来
申请(专利权)人:浙江农林大学
类型:发明
国别省市:

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