[發明專利]馬來酸酐接枝改性大豆蛋白生物膠黏劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201510342695.6
• 申請日: 2015-06-19
• 公開（公告）號: CN104946174A
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發明（設計）人: 夏戊君;金可心;凌云;凌天陽
• 申請（專利權）人: 蘇州佑君環境科技有限公司
• 主分類號: C09J151/00
• 分類號: C09J151/00;C09J11/06;C08F289/00;C08F222/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌

技術領域

本發明屬于精細化學品技術領域，具體涉及一種馬來酸酐接枝改性大豆蛋白生物膠黏劑及其制備方法。

背景技術

木材膠粘劑品種繁多，性能各異，涉及面較廣，給分類工作帶來諸多不便，盡管分類方法很多，但都各有其不足之處。膠粘劑的主導品種是脲醛樹脂膠，它與酚醛樹脂膠，三聚氰胺-甲醛樹脂膠并稱為人造板工業用三大膠，然而,源于石油的三醛膠在生產和使用時由于會釋放對人體有害的游離苯酚、甲醛會給環境和群眾身體帶來惡劣影響;尤其在室內裝修和家具板材中,因為甲醛并不完全縮聚,關鍵是固化樹脂因水解或者分解釋放出游離甲醛,逐步向周圍散發而造成室內環境污染。而且石油基膠黏劑制品屬于非生物可降解材料,長期大量使用會形成廢物堆積和環境惡化,這些問題逐漸受到了大家的關注。隨著全球石油資源的日益減少,石油化工產品價格持續攀升,加之環保意識的增強,人們把更多的目光的投向了豐富且可再生的生物質資源。開發森林資源來制造木材膠黏劑，從豐富森林資源中尋找原料制備木材用膠黏劑成為一種可行的途徑。目前成功應用的例子是以樹皮為原料，通過抽提合成工藝制得單寧劑。單寧固化速度快、價格便宜、pH?值中性、流動性能好、施膠容易，是木材工業膠黏劑的重要發展方向；木質素是儲存量十分豐富的天然可再生資源。其本身具有優越的化學改性條件。從木材中提取木質素為原料，利用其含有甲氧基、羰基、酚羥基、羧基和羧甲基等多種活性官能團和化學鍵的特點，對其進行化學改性制得膠黏劑也是木材工業膠黏劑的另一個重要發展方向。

大豆其資源豐富,大豆蛋白除了食用外,還可用于制備木材膠黏劑,因而可用來替代部分石化產品。蛋白質約占大豆的40%,主要由115和75兩種球蛋白組成。因為大豆球蛋白的三級結構是緊密的球形結構,極性基團被包裹在球型結構內,加之大豆蛋白的耐水性差,使之并不適于制備膠黏劑。傳統通過簡單變性改性制備得的大豆蛋白膠黏劑,僅使大豆蛋白部分二、三級結構展開利用,因此的膠接性能和耐水性不甚理想。改性大豆蛋白膠黏劑的黏接強度、黏度穩定性、耐水性等都較未改性的有所改善,國外研究木材及紙張涂料用大豆蛋白膠黏劑較多,而國內僅僅停留在大豆蛋白與傳統酚醛膠黏劑和脲醛膠黏劑共混的程度上,沒有開發改性大豆蛋白膠的潛力。

發明內容

????本發明提供一種馬來酸酐接枝改性大豆蛋白生物膠黏劑及其制備方法，以豐富且可再生的大豆蛋白為原料，利用馬來酸酐對其改性，膠接強度、耐水性等都有很大地改善。

為了實現上述目的，本發明采取的技術手段為：

馬來酸酐接枝改性大豆蛋白生物膠黏劑，組分及各組分質量份數如下：大豆蛋白?30~40份，馬來酸酐?10~15份，聚酰胺環氧氯丙烷?1~4份，甲基纖維素?3~5份，丙烯酸乙酯?2~4份，醋酸乙酯?1~3份，氫氧化鈉?1~4份，環氧氯丙烷?2~5份，尿素?3~7份，羥乙基丙烯酸酯?2~4份，亞硝酸二異丙胺1~3份，固化劑?1~3份，偶聯劑?1~2份，增塑劑?1~1.8份，水?30~50份。

所述固化劑為過氧化苯甲酰或者水性異氰酸酯。

所述偶聯劑為硅烷。

所述增塑劑為亞麻酸酯或者硬脂酸正丁酯。

所述的馬來酸酐接枝改性大豆蛋白生物膠黏劑，?組分及各組分質量份數優選如下：大豆蛋白?35份，馬來酸酐?13份，聚酰胺環氧氯丙烷?2份，甲基纖維素?4份，丙烯酸乙酯?3份，醋酸乙酯?2份，氫氧化鈉?2份，環氧氯丙烷?3份，尿素?5份，羥乙基丙烯酸酯?3份，亞硝酸二異丙胺2份，固化劑?2份，偶聯劑?1.5份，增塑劑?1.4份，水?40份。

所述馬來酸酐接枝改性大豆蛋白生物膠黏劑的制備方法，包括如下步驟：

1）、將大豆蛋白與水混合，然后加入氫氧化鈉，攪拌均勻，加入馬來酸酐、聚酰胺環氧氯丙烷、甲基纖維素、丙烯酸乙酯?、醋酸乙酯、環氧氯丙烷、尿素?、羥乙基丙烯酸酯和亞硝酸二異丙胺，升溫至100~130℃，以60~90rpm的轉速攪拌反應30~60min；

2）向步驟1）的溶液中加入剩余組分，以100~150rpm的轉速攪拌，得到馬來酸酐接枝改性大豆蛋白生物膠黏劑。

步驟1）中優選升溫至120℃，攪拌轉速為75rpm，攪拌時間為45min。

步驟2）中優選攪拌轉速為125rpm。

有益效果：