[發明專利]木材加工用耐水性大豆蛋白膠黏劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201210381979.2
• 申請日: 2012-10-10
• 公開（公告）號: CN102876284A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 高振華;張躍宏;朱伍權;陸瑩;顧繼友
• 申請（專利權）人: 東北林業大學
• 主分類號: C09J189/00
• 分類號: C09J189/00;C09J11/04;C09J11/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 王艷萍

技術領域

本發明涉及一種膠黏劑，特別涉及一種蒙脫土納米插層改性和多亞甲基多苯基多異氰酸酯交聯改性的木材加工用耐水性大豆蛋白膠黏劑。?

背景技術

膠黏劑是我國人造板工業的血液。中國作為世界人造板生產、消費和進出口貿易的第一大國，2011年的人造板產量已經超過2.35億立方米，因此，每年用于人造板生產的膠黏劑以固體份計算超過1100萬噸，而且絕大部分屬于合成樹脂膠黏劑。?

由于合成樹脂膠黏劑對石油的依賴性很強，在不可再生的、貯量有限的石油資源的日益消耗的形勢下，開發和利用資源豐富、可再生的生物質資源，制備環境友好的生物質基膠黏劑研究一直備受國內外學者、工業界和政府的關注。大豆資源豐富、并可再生，據聯合國糧農組織(FAO)統計，2008年世界大豆(籽)產量超過2.4億噸，大豆籽中的蛋白質約占豆子重量的40％。因此，對資源豐富又可再生的大豆蛋白實現有效利用，制備成木材加工膠黏劑替代現有的合成樹脂膠黏劑，將能有效節約石油。?

大豆膠黏劑或者木材加工用耐水性大豆蛋白膠黏劑中起到膠接作用的有效物質是大豆蛋白。大豆蛋白主要由相對分子質量在150000～600000的11S和7S兩種球蛋白組成(KUMARA?R.，CHOUDHARY?V.，MISHRA?S.，VARMA?I.K.，MATTIASON?B.Adhesives?and?plastics?based?on?soy?protein?products.Industrial?Crops?and?Products，2002，16(3)：155-172)。由于大豆球蛋白相對分子量很高，溶解性差，因此目前人們所研發的大豆膠存在大豆蛋白含量低、黏度大、水分含量高的問題，致使人造板在制備過程為了干燥水分而產生大量的能耗，提高了人造板的成本，大豆蛋白的利用率也低。?

針對木材加工用耐水性大豆蛋白膠黏劑的這些不足，專利號為ZL200910073411.2關于“利用強堿性降解大豆蛋白制備的木材膠黏劑及其制備方法”的發明專利中，提出在強堿性和較高溫度下，使相對分子量很大的大豆蛋白分子發生必要的降解，降低其分子量，從而制備一種高蛋白含量、低粘度的環保木材膠黏劑。應用實踐證明，由于強堿高溫降解，使大豆蛋白分子量顯著降低，有效提高大豆蛋白溶解性并降低其膠液黏度，但木材加工用耐水性大豆蛋白膠黏劑的膠接性能顯著降低，使用適量的二元醛進行交聯改性后，雖然能夠一定程度改善膠接性能，但改性后的膠黏劑的耐水性較差，只能作為室內非防水和非防潮人造板用膠黏劑，依然明顯地限制了木材加工用耐水性大豆蛋白膠黏劑的廣泛應用。?

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的木材加工用耐水性大豆蛋白膠黏劑耐水性較差的技術問題，提供了一種木材加工用耐水性大豆蛋白膠黏劑及其制備方法。?

木材加工用耐水性大豆蛋白膠黏劑按重量份數由60～80份脫脂大豆蛋白粉或大豆分離蛋白、6～10份強堿和95份水進行降解反應后，用濃酸調節pH值為6.5～7.5，再加入0.3～3份蒙脫土，最后加入8～30份多亞甲基多苯基多異氰酸酯混勻而制成。?

木材加工用耐水性大豆蛋白膠黏劑的制備方法按照以下步驟進行：?

一、按重量份數分別稱取60～80份脫脂大豆蛋白粉或大豆分離蛋白、6～10份強堿、95份水、0.3～3份蒙脫土和8～30份多亞甲基多苯基多異氰酸酯；?

二、降解反應：將強堿溶于水中，升溫至85～95℃，邊攪拌邊加入脫脂大豆蛋白粉或大豆分離蛋白，然后在保持85～95℃的條件下攪拌回流1～4小時，冷卻到室溫，得到強堿降解大豆蛋白液；?

三、將步驟二所得的產物用濃酸調節pH值為6.0～7.5，加入蒙脫土，攪拌30min，然后升溫至85～95℃并保持攪拌60～120min，冷卻到室溫，得到蒙脫土插層改性的降解大豆蛋白；?

四、將多亞甲基多苯基多異氰酸酯加入到步驟三所得的產物中，攪拌混合均勻，即得木材加工用耐水性大豆蛋白膠黏劑。?

上述的強堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。所述的蒙脫土為鈉基蒙脫土、十二烷基三甲基溴化銨改性的鈉基蒙脫土、十六烷基三甲基氯化銨改性的鈉基蒙脫土或十八烷基三甲基氯化銨改性的鈉基蒙脫土。所述的濃酸為質量濃度為80～85％的濃磷酸及質量濃度為85～90％的甲酸中的一種或者兩種按任意比組成的混合物。?