[發明專利]一種酶交聯混合水解蛋白水泥發泡劑的制備方法

有效

• 申請號: 201610431033.0
• 申請日: 2016-06-15
• 公開（公告）號: CN106082752B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 蘇小舟;栗蕾
• 申請（專利權）人: 中原工學院
• 主分類號: C04B24/14
• 分類號: C04B24/14;C04B24/38;C12P21/00;C04B103/42
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司41125
• 代理人: 張紹琳,孫詩雨

技術領域

本發明屬于發泡劑領域，涉及一種蛋白基水泥發泡劑，具體指一種酶交聯混合水解蛋白水泥發泡劑的制備方法。

背景技術

近年來，泡沫混凝土因為其具有良好的保溫隔熱性能、理想的工程強度、可控的防水能力及較輕的重量在建筑材料、環保建設領域得到了越來越廣泛的應用。同時想要制備高質量的，復合各種不同要求的泡沫混凝土離不開高質量的水泥發泡劑。目前國內的水泥發泡劑市場還不成熟，產品科技含量較低，研發能力比較低下。植物型發泡劑、合成類發泡劑及動物蛋白型發泡劑都有使用，且大多數產品還處于低端，同時環保性及使用安全性還存在一定的隱患。通過本法制備的水泥發泡劑動物蛋白原料廣泛，同時使用生物酶交聯的方法可以對產品的性能進行提高，在利用廢棄角蛋白及環保安全性方面取得的雙贏的效果，具有良好的經濟價值及社會效益。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種可供土木工程建筑領域使用的高效環保型水泥發泡劑，本發明可用于制備符合施工標準的低密度及超低密度泡沫混凝土，并且制備所使用的原料及方法不存在環境污染及安全隱患，且根據施工要求調節酶交聯及調節蛋白比例，對發泡性能進行調控。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種酶交聯混合水解蛋白水泥發泡劑的制備方法，步驟如下：

(1)第一種蛋白溶液原料的制備：將研磨干燥過的動物蹄角裝入容器中，加入水，再加入亞硫酸氫鈉，混合后浸泡過夜；將混合溶液置于50-60℃的水浴中2-3小時，然后將水浴溫度升至100℃，加入氫氧化鈣，在100℃下持續水解10-12小時，制得水解溶液，將所得的水解溶液過濾，調pH至7-8備用；

(2)第二種蛋白溶液原料的制備：取脫脂洗凈的動物毛發裝入容器中，先加入水，再加入亞硫酸氫鈉，混合后浸泡過夜；將混合溶液置于50-60℃的水浴中1-2小時，然后將水浴溫度升至100℃，加入氫氧化鈣，在100℃下持續水解4-6小時，制得水解溶液，將所得的水解液過濾，調pH至7-8備用；

(3)第三種蛋白溶液原料：將酪蛋白裝入燒杯中，加入水，加入氫氧化鈉，常溫條件下磁力攪拌至溶解，用5M的鹽酸將溶液的pH調至7-8備用；

(4)將第一種蛋白溶液：第二種蛋白溶液：第三種蛋白溶液按質量比為：2-10：5：1-2的比例混合，在50℃下濃縮至目標濃度，制得混合濃縮蛋白溶液；

(5)向混合濃縮蛋白溶液中加入谷氨酰胺轉移酶，攪拌均勻后在50℃的水浴中反應交聯1.5-2.5小時，然后放入80℃水浴中處理2分鐘，滅活酶，完成酶交聯混合水解蛋白水泥發泡劑初始母液的制備；

(6)按以下質量百分比的配方，配制酶交聯混合水解蛋白水泥發泡劑：發泡劑母液25-30％，α‐烯基磺酸鈉2-5％，正丁醇0.05-0.15％，聚乙烯醇0.01-0.05％，羧甲基纖維素鈉0.03-0.05％，亞硝酸鈉0.2-0.5％，余量為水。

所述步驟(1)中動物蹄角為豬、牛、羊的蹄角；動物蹄角：水：亞硫酸氫鈉：氫氧化鈣的添加質量比為10：200：1-2：4-5。

所述步驟(2)中動物毛發為人或動物毛發中的一種或多種；脫脂的操作為將動物毛發置于水中，加入0.2％的純堿，1-3％的ABS，在溫度45-55℃，pH值8-9的條件下洗滌2小時；所述動物毛發：水：亞硫酸氫鈉：氫氧化鈣的添加質量比為1：20：0.04-0.1：0.36-0.44。

所述步驟(3)中酪蛋白：水：氫氧化鈉的質量比為1：20：0.1。

所述步驟(4)中目標濃度為15-25％。

本發明的有益效果在于：

(1)本發明以多種廢棄角蛋白為原料，包括人發、牛羊毛、雞毛等，原料廣泛，并且使用了生物酶交聯法對其進行交聯改性，此種方法降低了不同角蛋白之間的差異性，使的本發明對原料的來源上實現了廣泛化及無差別化；

(2)本發明利用生物酶交聯改性，可以改變不同蛋白間的比例，從而對其交聯程度進行控制，實現了對蛋白水解物的親疏水性可控，此種方法可以用來調節發泡劑的發泡性能；

(3)本發明的發泡劑制備過程中，沒有添加有害的化學試劑，原料都來自于天然高分子聚合物，因此產品具有安全無毒的特點，具有良好的應用安全性；

(4)本發明制備的動物蛋白類水泥發泡劑具有良好的發泡倍數及泡沫穩定性；

(5)本發明制備的動物蛋白類水泥發泡劑在試劑生產中可以制備性能優良的發泡混凝土。

具體實施方式

一種酶交聯混合水解蛋白水泥發泡劑的制備方法，步驟如下：