[發明專利]植物蛋白膠粘劑及制備方法、由該植物蛋白膠粘劑制備的改性膠粘劑

有效

• 申請號: 200910091307.6
• 申請日: 2009-08-17
• 公開（公告）號: CN101649178A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 張世鋒;李建章;高強;周文瑞;桑子濤
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: C09J189/00
• 分類號: C09J189/00;C09J11/06
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所
• 代理人: 葉 凡

技術領域

本發明涉及一種基于蛋白質的膠粘劑及其制備方法，特別涉及一種植物蛋白的 膠粘劑及其制備方法。

背景技術

我國是世界人造板和木材膠粘劑生產和消費大國，消耗膠粘劑超過500萬噸(以 固體含量100％計)。我國木材膠粘劑主要為脲醛樹脂、酚醛樹脂和三聚氰胺樹脂， 使用量達到90％以上，使用上述三醛膠存在如下問題：(1)在膠粘劑生產、人造板 制造及其制品(家具、木地板、室內木質裝飾材料等)使用過程中，會不斷的釋放 甲醛，造成生產車間、居室空氣污染，嚴重威脅人們的身心健康；(2)酚醛膠粘劑 及其人造板制品存在苯酚揮發問題，造成原材料的浪費，生產成本提高；(3)三醛 膠粘劑原料嚴重依賴化石資源，不可再生；(4)三醛膠粘劑不能降解，污染環境。

由于人造板生產中普遍采用的是甲醛系膠粘劑，特別是大量使用脲醛樹脂膠粘 劑，導致人造板及其制品(家具、木地板、室內木質裝飾材料等)存在著甲醛釋放 問題，是室內空氣污染中甲醛污染的主要來源。世界衛生組織已經宣布甲醛是致癌 物質，甲醛是造成室內污染的罪魁禍首之一，因此，解決人造板甲醛釋放問題已經 到了刻不容緩的地步。

目前，降低人造板甲醛釋放量的方法主要有：1)采用低摩爾比改性脲醛膠粘劑； 2)采用其它環保型膠粘劑；3)在人造板用脲醛膠粘劑中加入甲醛捕捉劑；4)對人 造板進行后處理。但是，這些技術方法還存在著一定的缺陷。如，1)采用低摩爾比 改性脲醛膠粘劑，雖然能夠有效降低人造板制品的甲醛釋放量，但是耐水強度也往 往降低，固化時間延長，生產效率降低；2)采用其它環保型膠粘劑，如異氰酸酯類 膠粘劑，導致生產成本大幅增加，企業和消費者都難以接受；3)在人造板用脲醛膠 粘劑中加入甲醛捕捉劑，雖然能夠有效降低人造板游離甲醛釋放量，但是往往降低 人造板的耐水強度；同時，甲醛捕捉劑的價格高，提高了產品成本，降低了產品競 爭力；4)對人造板的后處理，需要人造板甲醛釋放后處理設備，但是后處理設備往 往投資較大，提高了產品的生產成本。

植物蛋白來源廣泛、成本低廉、可生物降解、能再生，用于制造膠粘劑具有重 大經濟前景和社會意義。與現有的“醛類”膠粘劑相比，用植物蛋白膠粘劑制造的 人造板在制造和使用過程中幾乎無甲醛釋放，從源頭上控制和解決了甲醛污染問題， 有助于徹底解決人造板帶來的室內空氣甲醛污染問題。

但是，用植物蛋白制備的膠粘劑耐水強度較差，不能滿足人造板工業應用的要 求。因此，需要對植物蛋白進行變性。蛋白質變性的一般原理是通過親水/疏水相互 作用，使蛋白質疏水基團外露并形成膠束，提高耐水強度。現有的蛋白質變性方法 仍然存在諸多問題，如堿變性方法制備的植物蛋白膠粘劑膠接木材時，耐水強度提 高，但是殘堿往往導致蛋白質與木材“堿傷”，強度下降；弱堿性試劑，如Ca(OH)₂、 硼砂、Na₂HPO₄、氫氧化銨等變性可以得到無堿斑的膠粘劑，解決了“堿傷”問題， 但是耐水強度較低；用酸性試劑變性植物蛋白制備的膠粘劑，pH值較低，能夠減小 對被膠接材料和生產工人的刺激性和腐蝕性，但是耐水強度較差。