【技术实现步骤摘要】
本专利技术所属领域为木材胶黏剂，具体涉及一种仿生矿化结构绿色胶黏剂的制备方法。
技术介绍
1、航空航天、汽车和建筑等关键行业对胶黏剂的需求不断增长，推动全球胶黏剂市场以5％的复合年增长率增长，预计到2024年将达到689.4亿美元。目前，由化石原料制成的胶黏剂占据全球市场主导地位。然而，这些胶黏剂的广泛使用引发了人们对温室气体排放、能源短缺和人类健康风险的担忧，凸显了对绿色和可持续替代品的迫切需求。
2、天然生物基胶黏剂因其具有绿色、可再生和来源丰富的特点，展现出替代化石基胶黏剂的广阔前景。常见的生物基胶黏剂包括植物蛋白、木质素和多糖。然而，这些生物基胶黏剂通常表现出一些局限性，包括粘合强度低和功能性不足。一方面，它们的粘结强度很大程度上取决于弱氢键和物理缠结，而这些键和缠结很容易被破坏。目前的改性策略——例如化学交联、多网络结构和纳米材料掺杂——可以提高粘合强度，但这些方法通常会损害韧性、增加工艺复杂性并提高生产成本。另一方面，由于生物基材料的反应性低，增强生物基胶黏剂的功能性(例如阻燃性、防水性和防霉性)通常需要大量加入石油基化合物，但这会损害生物基胶黏剂的环境优势并增加其生态足迹。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，提供一种仿生矿化结构绿色胶黏剂的制备方法。本专利技术制备的绿色胶黏剂具有强粘附力和多功能性，而且绿色环保。
2、本专利技术的技术方案：一种仿生矿化结构绿色胶黏剂的制备方法，将多糖溶于去离子水中，再加入钙盐搅拌，然后将碳酸盐加入混合物中
3、前述的仿生矿化结构绿色胶黏剂的制备方法中，所述多糖包括壳聚糖、海藻酸钠和淀粉。
4、前述的仿生矿化结构绿色胶黏剂的制备方法中，所述钙盐包括氯化钙、醋酸钙和草酸钙；所述碳酸盐包括碳酸钠、碳酸钾和碳酸氢钠。
5、前述的仿生矿化结构绿色胶黏剂的制备方法中，所述植物多酚包括鞣花酸、单宁酸和没食子酸。
6、前述的仿生矿化结构绿色胶黏剂的制备方法中，所述caco3生物矿物的制备是按质量份将0.3-2.4份的多糖溶于去离子水中，在50-60℃下搅拌20-30min，然后加入17.4-121.5份钙盐搅拌50-60min，将16.8-117份碳酸盐加入混合物中搅拌7-8h，真空过滤得到caco3生物矿物。
7、前述的仿生矿化结构绿色胶黏剂的制备方法中，所述多糖的质量份为0.9份，温度为55℃，搅拌时间为20min；所述钙盐的质量份为52.2份，搅拌时间为60min；所述碳酸盐的质量份为50.1份，搅拌时间为8h。
8、前述的仿生矿化结构绿色胶黏剂的制备方法中，按质量份将8-15份的大豆蛋白与85-92份的去离子水在25-35℃下以300-400rpm的速度机械搅拌10-15min，再加入1-7份的caco3生物矿物置于超声波清洗器中超声处理10-20min后，继续在25-35℃下搅拌50-60min，再加入4-10份的具有多酚羟基结构的植物多酚，继续在20-40℃下搅拌30-40min，得到绿色胶黏剂成品。
9、前述的仿生矿化结构绿色胶黏剂的制备方法中，所述大豆蛋白的质量份为12份，所述去离子水的质量份为88份，所述机械搅拌的温度为25℃，所述机械搅拌的速度为350rpm，所述机械搅拌时间为10min；所述caco3生物矿物的质量份为3份，所述超声处理的时间为15min，所述超声处理后搅拌的温度为25℃，所述超声处理后搅拌的时间为60min。
10、前述的仿生矿化结构绿色胶黏剂的制备方法中，所述建立相容的界面的过程为加入4-10份的具有多酚羟基结构的植物多酚，继续在20-40℃下搅拌30-40min。
11、前述的仿生矿化结构绿色胶黏剂的制备方法中，所述植物多酚的质量份为6份，所述搅拌温度为35℃，所述搅拌时间为35min。
12、与现有技术相比，本专利技术的绿色胶黏剂通过简便有效的策略来构建仿生矿化结构，以开发了一种坚固、多功能的大豆蛋白胶黏剂，并以多糖为有机模板，通过仿生矿化结构得到的caco3生物矿物具有环保性和工艺可调性，更绿色环保；本专利技术还引入一种经济高效的天然多酚，在caco3生物矿物和大豆蛋白之间建立相容的界面，使得胶合强度有了明显提升，从而得到一种具有仿生矿化结构的绿色胶黏剂。本专利技术在该胶黏剂体系中，以高模量的caco3生物矿物及其离子螯合作用显著提高了大豆蛋白胶黏剂的粘合强度和防水能力。此外，本专利技术的仿生矿化结构形成连续的热障网络，使其具有出色的阻燃性，植物多酚和无机矿物成分的协同作用赋予大豆蛋白胶黏剂出色的防霉性能。
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1.一种仿生矿化结构绿色胶黏剂的制备方法，其特征在于：将多糖溶于去离子水中，再加入钙盐搅拌，然后将碳酸盐加入混合物中，通过以多糖为有机模板，逐层吸附钙离子和碳酸根离子来诱导CaCO3生物矿物的晶体成核，生长反应结束后通过真空过滤收集产物得到CaCO3生物矿物；最后将大豆蛋白与去离子水混合，随后加入CaCO3生物矿物进行超声处理，再加入植物多酚使其在CaCO3生物矿物和大豆蛋白之间建立相容的界面，从而得到一种具有仿生矿化结构的绿色胶黏剂。
2.根据权利要求1所述的仿生矿化结构绿色胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述多糖包括壳聚糖、海藻酸钠和淀粉。
3.根据权利要求1所述的仿生矿化结构绿色胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述钙盐包括氯化钙、醋酸钙和草酸钙；所述碳酸盐包括碳酸钠、碳酸钾和碳酸氢钠。
4.根据权利要求1所述的仿生矿化结构绿色胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述植物多酚包括鞣花酸、单宁酸和没食子酸。
5.根据权利要求1所述的仿生矿化结构绿色胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述CaCO3生物矿物的制备是按质量份将0.3-2.4份的多糖溶
6.根据权利要求5所述的仿生矿化结构绿色胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述多糖的质量份为0.9份，所述多糖溶于去离子水的搅拌温度为55℃，所述多糖溶于去离子水的搅拌时间为20min；所述钙盐的质量份为52.2份，搅拌时间为60min；所述碳酸盐的质量份为50.1份，搅拌时间为8h。
7.根据权利要求1所述的仿生矿化结构绿色胶黏剂的制备方法，其特征在于：按质量份将8-15份的大豆蛋白与85-92份的去离子水在25-35℃下以300-400rpm的速度机械搅拌10-15min，再加入1-7份的CaCO3生物矿物置于超声波清洗器中超声处理10-20min后，继续在25-35℃下搅拌50-60min，再加入4-10份的具有多酚羟基结构的植物多酚，继续在20-40℃下搅拌30-40min，得到绿色胶黏剂成品。
8.根据权利要求7所述的仿生矿化结构绿色胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述大豆蛋白的质量份为12份，所述去离子水的质量份为88份，所述机械搅拌的温度为25℃，所述机械搅拌的速度为350rpm，所述机械搅拌时间为10min；所述CaCO3生物矿物的质量份为3份，所述超声处理的时间为15min，所述超声处理后搅拌的温度为25℃，所述超声处理后搅拌的时间为60min。
9.根据权利要求7或8所述的仿生矿化结构绿色胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述建立相容的界面的过程为加入4-10份的具有多酚羟基结构的植物多酚，继续在20-40℃下搅拌30-40min。
10.根据权利要求9所述的仿生矿化结构绿色胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述植物多酚的质量份为6份，所述搅拌温度为35℃，所述搅拌时间为35min。
...【技术特征摘要】
1.一种仿生矿化结构绿色胶黏剂的制备方法，其特征在于：将多糖溶于去离子水中，再加入钙盐搅拌，然后将碳酸盐加入混合物中，通过以多糖为有机模板，逐层吸附钙离子和碳酸根离子来诱导caco3生物矿物的晶体成核，生长反应结束后通过真空过滤收集产物得到caco3生物矿物；最后将大豆蛋白与去离子水混合，随后加入caco3生物矿物进行超声处理，再加入植物多酚使其在caco3生物矿物和大豆蛋白之间建立相容的界面，从而得到一种具有仿生矿化结构的绿色胶黏剂。
2.根据权利要求1所述的仿生矿化结构绿色胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述多糖包括壳聚糖、海藻酸钠和淀粉。
3.根据权利要求1所述的仿生矿化结构绿色胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述钙盐包括氯化钙、醋酸钙和草酸钙；所述碳酸盐包括碳酸钠、碳酸钾和碳酸氢钠。
4.根据权利要求1所述的仿生矿化结构绿色胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述植物多酚包括鞣花酸、单宁酸和没食子酸。
5.根据权利要求1所述的仿生矿化结构绿色胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述caco3生物矿物的制备是按质量份将0.3-2.4份的多糖溶于去离子水中，在50-60℃下搅拌20-30min，然后加入17.4-121.5份钙盐搅拌50-60min，将16.8-117份碳酸盐加入混合物中搅拌7-8h，真空过滤得到caco3生物矿物。
6.根据权利要求5所述的仿生矿化结构绿色胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述多糖的质量份为0.9份，所述多糖溶于去离子水的搅拌温度为...
【专利技术属性】
技术研发人员：张一，李昕，朱泽政，李新玉，孙伟圣，郭玺，张彦娟，严玉涛，
申请(专利权)人：浙江农林大学，
类型：发明
国别省市：
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