[發明專利]一種層狀硅酸鹽增強的大豆膠黏劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201110401822.7
• 申請日: 2011-12-07
• 公開（公告）號: CN102516933A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 桂成勝;朱錦;劉小青;吳頔
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C09J189/00
• 分類號: C09J189/00;C09J11/04
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 劉誠午

技術領域

本發明涉及膠黏劑及其制備領域，具體涉及一種層狀硅酸鹽增強的大豆膠黏劑及其制備方法和應用。

背景技術

2009年我國人造板產量首次突破1億立方米，人造板的生產制造需要使用大量的膠黏劑。市場上的木材用膠黏劑主要是“三醛膠”(脲醛膠、酚醛膠、三聚氰胺-甲醛膠)，據估計，2008年我國“三醛膠”的產量為566萬噸。“三醛膠”的原料均來自于石油等化工產品，資源有限，不可再生；另外，此類膠黏劑的膠合制品在生產和使用過程中會釋放第1類致癌物質游離醛，易引起人們的呼吸不適以及眼睛和喉嚨的疼痛，嚴重危害產業工人和消費者的身體健康。美國的《復合木制品甲醛標準法案》(Formaldehyde??Standards?for?Composite?Wood?Act)于2011年1月3日正式生效，對復合木制品中的甲醛含量做了嚴格要求。該項法案的實施必將對我國的木材膠合制品出口企業造成沖擊，而木材膠合制品中的甲醛主要來自膠黏劑，因此，利用非石油基可再生資源制備環境友好型的無毒膠黏劑具有重大意義。

大豆來源豐富、價格低廉、可再生，是理想的研究對象。近年來，人們利用各種手段，有效地提高了大豆膠黏劑的粘接強度和耐水性。例如，Hettiarachchy等人以堿改性方法提高了大豆蛋白的粘接強度和耐水性(Hettiarachchy，N.S.et?al.J.Am.Oil.Chem.Soc.1995，72，1461)。Sun和Bian發現以尿素改性大豆蛋白膠黏劑比堿改性有更好的效果(Sun，S.X.and?Bian，K.et?al.J.Am.Oil.Chem.Soc.1999，76，977)。其他現有技術中，還有其他改性劑對大豆膠黏劑進行改性，如有胰蛋白酶，鹽酸胍，十二烷基硫酸鈉和十二烷基苯磺酸鈉等。在專利號為ZL?200710072642.2、名稱為“單寧酸改性豆粉膠粘劑及其制備方法”的發明專利中，公開了一種利用單寧酸改性得到的豆粉膠黏劑，由100重量份的豆粉、600重量份的水和2～14重量份的單寧酸制成；專利號為ZL?200710072643.7、名稱為“硼酸改性豆粉膠粘劑及其制備方法”的發明專利中，公開了一種利用硼酸改性得到的豆粉膠黏劑，由100重量份的豆粉、600重量份的水和2～14重量份的硼酸制成；上述的兩個中國專利中，其豆粉僅占豆粉膠黏劑重量的14.0％～14.2％，且豆粉膠黏劑在膠合板試樣在經過30℃水浸泡2h、63℃烘干1h后的剪切強度都不超過0.66MPa。

上述的大豆膠黏劑均存在初黏性差的問題，不利于板材的冷壓過程，從而導致制備的木材膠合制品其性能不能滿足要求，不利于大豆膠黏劑的產業化應用。

層狀硅酸鹽已經在其它高分子如尼龍中獲得應用(E.P.GIANNELIS，Advanced?Materials，8(11)，29-35，1996)，這種高分子納米復合材料具有高強度、高阻隔性和高阻燃性。Lei等人在脲醛膠中添加占樹脂重量8％的鈉基蒙脫土(Na⁺-MMT)，可使其耐水性提高60％左右(Lei?Hong，et?al，Journal?of?Applied?Polymer?Science，2008，Vol.109，2442-2451)，他們認為，層狀硅酸鹽納米顆粒本身具有一定的水排斥性能，除此之外，鈉基蒙脫土的各剝離層在脲醛樹脂基體中相互連接形成連續的簇狀結構，這種連接結構極大地提高了脲醛膠的耐水性。除脲醛膠外，層狀硅酸鹽在其他種類膠黏劑中也有應用，但主要是用來作為填料。綜觀國內外對大豆膠黏劑的研究，尚無人利用層狀硅酸鹽來提高大豆膠黏劑的耐水性和粘接強度。

發明內容

本發明提供了一種層狀硅酸鹽增強的大豆膠黏劑，不但解決了現有大豆膠黏劑初黏性差的問題，而且能夠提高大豆膠黏劑的粘接強度和耐水性。

一種層狀硅酸鹽增強的大豆膠黏劑，由以下重量份的原料制成：

水?????????????????100份；

大豆衍生品?????????10～50份；

改性劑?????????????0.1～10份；

層狀硅酸鹽?????????0.1～10份。

為了取得更好的發明效果，對本發明進行進一步的優選：

所述的層狀硅酸鹽增強的大豆膠黏劑由以下重量份的原料制成：

水????????????100份；

大豆衍生品????15～40份；

改性劑????????0.1～5份；

層狀硅酸鹽????0.1～1份。