[發(fā)明專利]大豆蛋白質(zhì)改性聚氨酯及其制備方法和應用在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201310143667.2 | 申請日： | 2013-04-24 |
| 公開（公告）號： | CN104119491A | 公開（公告）日： | 2014-10-29 |
| 發(fā)明（設計）人： | 詹中賢;劉大剛;陳樹欣;孫建林;韓順發(fā);熊金萍 | 申請（專利權(quán)）人： | 上海金湯塑膠科技有限公司 |
| 主分類號： | C08G18/64 | 分類號： | C08G18/64;C08H1/00;C09D175/04;C09J175/04;C08L75/04 |
| 代理公司： | 上海申新律師事務所 31272 | 代理人： | 竺路玲 |
| 地址： | 201506 上海市*** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 大豆 蛋白質(zhì) 改性 聚氨酯 及其 制備 方法 應用 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種聚合物材料及其改性方法，尤其涉及一種大豆蛋白質(zhì)改性聚氨酯及其改性方法。
背景技術(shù)
為了人類社會的可持續(xù)發(fā)展，基于可再生資源的生物可降解聚合物的研究日益引人注目。美國能源部計劃到2020年來自動、植物可再生資源的基本化學結(jié)構(gòu)材料要占10%，而到2050年要達到20%。天然可再生資源中，蛋白質(zhì)、淀粉、木質(zhì)素等材料的應用引起了研究者的廣泛興趣，如Zhenhua?Gao等人公開的乳清蛋白基水性高分子膠黏劑（J.Appl.Polym.Sci.,2011,120∶220-225），專利WO2007/120653A公開的粘合劑，包括淀粉和蛋白質(zhì)，并且不含有人工合成聚合物。
大豆蛋白具有來源豐富、可再生以及可完全生物降解等特性，因此是一種非常有應用前景的原料，通過傳統(tǒng)的塑料成型方法如熱壓成型、擠出成型或注射成型等方法，可以制備出大豆蛋白塑料。但大豆蛋白塑料存在水敏感性（耐水性差）、脆性、以及不易加工等缺點，大大限制它的開發(fā)和利用。為了克服這些問題，經(jīng)常用共混、衍生化以及接枝共聚等方法來改善其性能。
專利CN100494299C公開了大豆蛋白等天然高分子與聚氨酯共混粘合劑、專利JP2010-65214A公開了一種天然蛋白質(zhì)（如大豆蛋白）與噁唑啉聚合物的混合物，但是大豆蛋白與一般合成聚合物之間由于極性相差很大，導致相容性很差，以至于采用物理共混的方法很難得到理想的復合材料。用來制備大豆蛋白塑料的常用的其它改性方法包括增塑改性、交聯(lián)改性、增加大豆蛋白分子量等方法。其中增塑改性方法常用的增塑劑為甘油或其他多元醇類，且多為單一增塑劑改性方式，如專利CN102453328A、CN102002243A公開的增塑大豆蛋白薄膜或塑料，不能充分地改善塑料的柔韌性和加工性能；交聯(lián)改性方法如：Liu等人利用馬來酸酐與聚乙烯亞胺（PEI）作為大豆蛋白基膠黏劑的交聯(lián)劑（International?Journal?of?Adhesion?&?Adhensive,2007,27∶487）、Li等人利用聚酰胺聚胺與環(huán)氧氯丙烷的反應產(chǎn)物，與大豆蛋白作用，形成交聯(lián)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，以改善耐水性（J.Am.Oil.Chem.Soc.,2004,8∶487），但是交聯(lián)改性方法會使塑料的加工性能下降。
目前大豆蛋白已應用于塑料、膠粘劑、涂料等領(lǐng)域，其中，大豆蛋白基膠粘劑廣泛應用于木材行業(yè)，如Sun?S.X.等人公開的尿素改性大豆蛋白（J.Am.Oil.Chem.Soc.,1999,76∶977）。隨著市場對膠粘劑用量需求的增加、石化產(chǎn)品資源的限制、以及對環(huán)境問題日益關(guān)注，使得可再生、成本低廉的環(huán)境友好型膠粘劑越來越受到人們的重視，現(xiàn)今研究工作的重點在于如何提高膠粘劑的膠粘強度和耐水性能。
發(fā)明內(nèi)容
針對目前大豆蛋白基材料耐水性差、膠黏強度低等問題，本發(fā)明提供了一種大豆蛋白質(zhì)改性蓖麻油基聚氨酯、改性方法及其應用。
本發(fā)明的第一個方面是提供一種大豆蛋白質(zhì)改性聚氨酯的制備方法，所述方法的步驟包括：
步驟1，提供pH值為8-13的大豆蛋白質(zhì)溶液，加入亞砜、以及二胺的酸鹽進行反應，分離產(chǎn)物得到大豆蛋白質(zhì)改性衍生物；
步驟2，聚氨酯預聚物與步驟1中所得大豆蛋白質(zhì)改性衍生物溶解混合，加入擴鏈劑反應，得到大豆蛋白改性聚氨酯。
其中，所述大豆蛋白可以是大豆分離蛋白和/或大豆?jié)饪s蛋白。
其中，所述亞砜優(yōu)選為二烴基亞砜，所述烴基優(yōu)選為C1-6的烷基、C6-12的芳香基、或者C6-12的芳基烷基或烷基芳基（芳基烷基或烷基芳基的總碳數(shù)為6-12個），所述芳基最優(yōu)選為苯基。
所述烴基的舉例如甲基、乙基、苯基、芐基、甲基苯基中的任意一種或兩種，并最優(yōu)選為甲基（即亞砜最優(yōu)選為二甲基亞砜）。
其中，所述二胺的酸鹽可以是二胺的無機酸鹽和/或有機酸鹽。
所述無機酸鹽優(yōu)選為選自：鹽酸鹽、溴酸鹽、碘酸鹽、硫酸鹽、亞硫酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽、磷酸鹽、硫酸氫鹽、亞硫酸氫鹽、碳酸氫鹽、磷酸氫鹽等。
所述有機鹽優(yōu)選為選自：乙酸鹽、甲酸鹽、丙酸鹽、丁酸鹽、乳酸鹽、檸檬酸鹽、磺酸鹽等。
所述二胺的酸鹽優(yōu)選為無機鹽，并更優(yōu)選為鹽酸鹽。
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