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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种胶黏剂,特别是一种多酚修饰的乙烯基poss改性大豆蛋白胶黏剂的制备方法。
技术介绍
1、在人造板生产和加工过程中,“三醛胶”(主要是酚醛树脂、脲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂)仍然是应用最广泛的合成胶黏剂,尤其脲醛树脂胶用量最大。这类胶黏剂来源广泛,具有优异的粘接性能且耐水强度高,但其原料通常来自于石油等不可再生化工资源,在生产使用过程中会释放出甲醛、苯酚等有毒物质,对人体健康造成极大危害。面对全球气候变化,为减少人造板行业对化石胶黏剂的过度依赖,迫切需要开发一种绿色环保、可持续发展的环境友好型胶黏剂。
2、目前,生物基木材胶黏剂作为一种天然可再生的环保型胶黏剂已成为研究热点。生物质资源来源广泛且价格低廉,是一类绿色无毒的天然高分子材料。许多研究者利用淀粉、蛋白质、木质素和单宁等替代有毒的苯酚制胶黏剂。其中,大豆蛋白胶黏剂因其原料易得,制作成本低,可生物降解,在木材工业和农业等方面有着巨大的应用潜力,在替代木材用醛类胶黏剂方面具有良好的应用前景。但大豆蛋白胶黏剂粘接强度低、耐水性能较差,通常采用化学交联、有机-无机、仿生等方法进行改性。其中,化学交联改性是提高大豆蛋白胶黏剂耐水胶接强度最有效的方法之一。然而,大豆蛋白胶黏剂仅达到环保的要求还是不够的,还需要在绿色无醛的基础上探索更多的性能。有研究人员针对提高大豆蛋白胶黏剂的阻燃性做出研究,发现在提高阻燃性的同时,粘接强度会有所下降。其次,由于大豆蛋白含有丰富的营养物质,在潮湿环境中易受微生物侵袭,导致大豆蛋白胶黏剂发生霉变,危害人体健康。针对上述问题,迫切
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于,提供一种多酚修饰的乙烯基poss改性大豆蛋白胶黏剂的制备方法。本专利技术制得的多酚修饰的乙烯基poss改性大豆蛋白胶黏剂具有较高的耐水胶接性能、阻燃性和防霉性。
2、本专利技术的技术方案:多酚修饰的乙烯基poss改性大豆蛋白胶黏剂的制备方法,包括以下步骤:
3、s1、提取漆酚:
4、a、将生漆和乙醇混合,并搅拌至生漆均匀分散于乙醇中,得生漆乙醇溶液;
5、b、将生漆乙醇溶液抽滤,得澄清的漆酚溶液;
6、c、将漆酚溶液旋蒸以除去乙醇,得棕色粘稠液体,即为漆酚;
7、s2、将漆酚、八乙烯基poss和过硫酸铵均匀混合,得poss-u;
8、s3、将十二烷基硫酸钠加水溶解,并调节ph至8~9之间,然后加入poss-u、大豆分离蛋白和硼砂,搅拌均匀,即得多酚修饰的乙烯基poss改性大豆蛋白胶黏剂。
9、前述的多酚修饰的乙烯基poss改性大豆蛋白胶黏剂的制备方法中,步骤s1的a步骤中,生漆和乙醇的用量比为1g:25~35ml。
10、前述的多酚修饰的乙烯基poss改性大豆蛋白胶黏剂的制备方法中,步骤s1的c步骤中,旋蒸温度为45~55℃,旋蒸转速为100~150rpm。
11、前述的多酚修饰的乙烯基poss改性大豆蛋白胶黏剂的制备方法中,步骤s2中,漆酚与八乙烯基poss的质量比为2~5:1~3,过硫酸铵的质量百分比为0.5~1.5%。
12、前述的多酚修饰的乙烯基poss改性大豆蛋白胶黏剂的制备方法中,步骤s2中,漆酚与八乙烯基poss的质量比为3:2,过硫酸铵的加入质量为漆酚与八乙烯基poss总质量的1%。
13、前述的多酚修饰的乙烯基poss改性大豆蛋白胶黏剂的制备方法中,步骤s3中,十二烷基硫酸钠与水的质量比为5~10:800~1000。
14、前述的多酚修饰的乙烯基poss改性大豆蛋白胶黏剂的制备方法中,步骤s3中,ph的调节方法为加入氢氧化钠调节。
15、前述的多酚修饰的乙烯基poss改性大豆蛋白胶黏剂的制备方法中,步骤s3中,poss-u、spi和硼砂的质量比为3:12:0.5~3。
16、前述的多酚修饰的乙烯基poss改性大豆蛋白胶黏剂的制备方法中,步骤s3中,poss-u、spi和硼砂的质量比为3:12:1.5。
17、前述的多酚修饰的乙烯基poss改性大豆蛋白胶黏剂的制备方法中,步骤s3中,搅拌转速为400~450rpm,搅拌时间为20~30min。
18、与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:
19、八乙烯基笼型聚倍半硅氧烷(八乙烯基poss)是一种具有纳米结构的有机-无机杂化分子,其有机基团广泛,化合物中si-o-si结构具有很好的热稳定性、阻燃性能和化学稳定性;化合物中含有的多个乙烯基官能团,在高温下会发生热分解反应,形成膨胀炭层,能够覆盖物质表面,形成一层难以燃烧和氧隔离的保护层,防止氧气和燃料接触,从而抑制火焰的蔓延。因此八乙烯基poss可作为协效阻燃剂提高材料的力学性能、阻燃性及相容性。而且八乙烯基poss分子还可以根据不同的条件和配比通过分子间相互作用自组装形成不同尺寸和形状的囊泡结构,这种结构可以在应力加载下吸收和分散能量,起到缓冲作用,减少应力集中的风险,从而提高材料的韧性;还可以与霉菌表面的蛋白质和脂质等分子结合,破坏其细胞膜结构,抑制其生长和繁殖。
20、漆酚具有抗菌、防污、隔热等特性,与基体兼容性强。漆酚可以渗透进霉菌细胞膜内部,与膜内的蛋白质和脂类等分子结合,导致膜的结构发生改变,使得霉菌细胞内部的物质无法正常运输和代谢,最终导致细胞死亡。另外,漆酚还可以抑制霉菌的酶活性和dna合成,从而对其生长和繁殖产生抑制作用。
21、本专利技术利用多酚修饰八乙烯基poss,可以改善八乙烯基poss与大豆蛋白相容性差的问题,提高了八乙烯基poss与spi之间的界面相容性,提高了spi胶黏剂的抗菌、防霉和阻燃效果;而且poss-u中的酚羟基氧化成醌后与spi中的氨基发生反应产生了强共价键,进一步增强了胶黏剂的粘合力,提高耐水胶接强度;多酚还能够促进八乙烯基poss分子囊泡结构的形成,从而提高胶黏剂材料的韧性。
22、此外,本专利技术还加入了硼砂,进一步促进了spi与poss-u之间的交联,使得spi与poss-u之间形成相互作用力的基础上,在硼砂的作用下形成致密的交联网络,将spi固定在囊泡结构中,保证胶黏剂结构稳定性。
23、因此,本专利技术利用多酚修饰八乙烯基poss,协同硼砂交联制备了一种高性能、防霉、阻燃的生物基胶黏剂,提高植物蛋白基木材胶黏剂的性能。
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1.多酚修饰的乙烯基POSS改性大豆蛋白胶黏剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的多酚修饰的乙烯基POSS改性大豆蛋白胶黏剂的制备方法,其特征在于:步骤S1的a步骤中,生漆和乙醇的用量比为1g:25~35mL。
3.根据权利要求1所述的多酚修饰的乙烯基POSS改性大豆蛋白胶黏剂的制备方法,其特征在于:步骤S1的c步骤中,旋蒸温度为45~55℃,旋蒸转速为100~150rpm。
4.根据权利要求1所述的多酚修饰的乙烯基POSS改性大豆蛋白胶黏剂的制备方法,其特征在于:步骤S2中,漆酚与八乙烯基POSS的质量比为2~5:1~3,过硫酸铵的质量百分比为0.5~1.5%。
5.根据权利要求4所述的多酚修饰的乙烯基POSS改性大豆蛋白胶黏剂的制备方法,其特征在于:步骤S2中,漆酚与八乙烯基POSS的质量比为3:2,过硫酸铵的加入质量为漆酚与八乙烯基POSS总质量的1%。
6.根据权利要求1所述的多酚修饰的乙烯基POSS改性大豆蛋白胶黏剂的制备方法,其特征在于:步骤S3中,十二烷基硫酸钠与水的质量比为5~
7.根据权利要求1所述的多酚修饰的乙烯基POSS改性大豆蛋白胶黏剂的制备方法,其特征在于:步骤S3中,pH的调节方法为加入氢氧化钠调节。
8.根据权利要求1所述的多酚修饰的乙烯基POSS改性大豆蛋白胶黏剂的制备方法,其特征在于:步骤S3中,POSS-U、SPI和硼砂的质量比为3:12:0.5~3。
9.根据权利要求8所述的多酚修饰的乙烯基POSS改性大豆蛋白胶黏剂的制备方法,其特征在于:步骤S3中,POSS-U、SPI和硼砂的质量比为3:12:1.5。
10.根据权利要求1所述的多酚修饰的乙烯基POSS改性大豆蛋白胶黏剂的制备方法,其特征在于:步骤S3中,搅拌转速为400~450rpm,搅拌时间为20~30min。
...【技术特征摘要】
1.多酚修饰的乙烯基poss改性大豆蛋白胶黏剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的多酚修饰的乙烯基poss改性大豆蛋白胶黏剂的制备方法,其特征在于:步骤s1的a步骤中,生漆和乙醇的用量比为1g:25~35ml。
3.根据权利要求1所述的多酚修饰的乙烯基poss改性大豆蛋白胶黏剂的制备方法,其特征在于:步骤s1的c步骤中,旋蒸温度为45~55℃,旋蒸转速为100~150rpm。
4.根据权利要求1所述的多酚修饰的乙烯基poss改性大豆蛋白胶黏剂的制备方法,其特征在于:步骤s2中,漆酚与八乙烯基poss的质量比为2~5:1~3,过硫酸铵的质量百分比为0.5~1.5%。
5.根据权利要求4所述的多酚修饰的乙烯基poss改性大豆蛋白胶黏剂的制备方法,其特征在于:步骤s2中,漆酚与八乙烯基poss的质量比为3:2,过硫酸铵的加入质量为漆酚与八乙烯基poss总质量的1%。...
【专利技术属性】
技术研发人员:张一,郭明辉,黄荣凤,孙龙祥,
申请(专利权)人:久盛地板有限公司,
类型:发明
国别省市:
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