[發(fā)明專利]一種層狀硅酸鹽增強(qiáng)的大豆膠黏劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110401822.7
• 申請日: 2011-12-07
• 公開（公告）號: CN102516933A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 桂成勝;朱錦;劉小青;吳頔
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)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(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 劉誠午

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及膠黏劑及其制備領(lǐng)域，具體涉及一種層狀硅酸鹽增強(qiáng)的大豆膠黏劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

2009年我國人造板產(chǎn)量首次突破1億立方米，人造板的生產(chǎn)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(jù)估計，2008年我國“三醛膠”的產(chǎn)量為566萬噸。“三醛膠”的原料均來自于石油等化工產(chǎn)品，資源有限，不可再生；另外，此類膠黏劑的膠合制品在生產(chǎn)和使用過程中會釋放第1類致癌物質(zhì)游離醛，易引起人們的呼吸不適以及眼睛和喉嚨的疼痛，嚴(yán)重危害產(chǎn)業(yè)工人和消費者的身體健康。美國的《復(fù)合木制品甲醛標(biāo)準(zhǔn)法案》(Formaldehyde??Standards?for?Composite?Wood?Act)于2011年1月3日正式生效，對復(fù)合木制品中的甲醛含量做了嚴(yán)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(yè)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(huán)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(qiáng)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(qiáng)度和耐水性(Hettiarachchy，N.S.et?al.J.Am.Oil.Chem.Soc.1995，72，1461)。Sun和Bian發(fā)現(xiàn)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(xiàn)有技術(shù)中，還有其他改性劑對大豆膠黏劑進(jìn)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(fā)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(fā)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(jīng)過30℃水浸泡2h、63℃烘干1h后的剪切強(qiáng)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(dǎo)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(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

層狀硅酸鹽已經(jīng)在其它高分子如尼龍中獲得應(yīng)用(E.P.GIANNELIS，Advanced?Materials，8(11)，29-35，1996)，這種高分子納米復(fù)合材料具有高強(qiáng)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(rèn)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(xù)的簇狀結(jié)構(gòu)，這種連接結(jié)構(gòu)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(yīng)用，但主要是用來作為填料。綜觀國內(nèi)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(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種層狀硅酸鹽增強(qiáng)的大豆膠黏劑，不但解決了現(xiàn)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(qiáng)度和耐水性。

一種層狀硅酸鹽增強(qiáng)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(fā)明效果，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)選：

所述的層狀硅酸鹽增強(qiáng)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。