[發明專利]大豆蛋白生物質無醛膠及其制備方法

有效

• 申請號: 201610498282.1
• 申請日: 2016-06-30
• 公開（公告）號: CN105885772B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 陸林森
• 申請（專利權）人: 上海東和膠粘劑有限公司
• 主分類號: C09J189/00
• 分類號: C09J189/00;C09J163/00;C09J11/04;C09J11/06;C09J11/08;B27D1/08
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技術領域

本發明涉及一種膠粘劑及其制備方法，特別涉及一種無醛膠粘劑及其制備方法。

背景技術

2016年中國人造板產量883558m³，我國膠粘劑的需求量快速增長，10多年來平均年增長率在20％左右，其中三醛膠即脲醛、酚醛和三聚氰胺甲醛樹脂膠約600萬噸，產量最大，占膠粘劑總產量的40％左右。雖然經過多年的努力，我國人造板膠粘劑生產水平有了很大提高，人造板及其制品環保特性有了很大改善，但是不少企業生產的人造板及其制品，如家具、木地板、室內木質裝飾材料等仍然存在著較為嚴重的甲醛釋放問題，是室內空氣污染中甲醛污染的主要來源。目前，降低人造板甲醛釋放量的方法包括：采用低摩爾比改性脲醛樹脂膠粘劑；采用其他環保型膠粘劑；在人造板用脲醛樹脂膠粘劑中加入甲醛捕捉劑；對人造板進行后處理。但是，這些技術方法都存在著諸多缺陷，例如降低了產品的膠合強度、耐水性及穩定性，不能滿足使用要求；固化時間延長，生產效率降低；大幅度增加了生產成本，降低了產品競爭力。面對環境污染、石油資源的不可再生性和石油化工產品價格的不斷上漲的困境，利用價格低廉的可再生資源，開發環保型膠黏劑，再次成為木材工業產業升級面臨的緊迫任務。

大豆蛋白質膠粘劑因此被廣泛關注，大豆蛋白具有來源廣、可再生性強和反應活性高等優點，早在1923年就有學者申請了大豆蛋白基膠粘劑的專利。然而，與多數合成樹脂膠粘劑相比，大豆蛋白質膠粘劑的耐水性很差，這是因為蛋白質大多是親水性物質，氫鍵在濕潤狀態下易斷裂，因此大豆蛋白質與木材界面間形成的氫鍵結合只能產生良好的干態強度，而濕態強度則很差。由于這類膠粘劑的粘接強度較弱、生產成本過高，故其應用范圍受到限制。因此需要通過改進現有的大豆蛋白基膠粘劑，對大豆蛋白進行改性，使其具備實用性強的耐水性和膠結強度。

發明內容

性能優良的木材膠粘劑，必須在其固化之后產生共價鍵的復合體，本發明通過對大豆蛋白進行改性處理，獲得了具備優異耐水膠結強度的大豆蛋白生物質無醛膠。

本發明提供了一種大豆蛋白生物質無醛膠，其至少包括以下原料：水、大豆蛋白、堿、硅酸鹽、表面活性劑、聚酰胺多胺環氧氯丙烷樹脂、結構式(1)所示的化合物；

其中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅可分別獨立地為氫或氟，且R₁、R₂、R₃、R₄、R₅不可同時為氫。

在一種實施方式中，以重量份計，其制備原料包括：水100份；大豆蛋白15-40份；堿0.5-5份；硅酸鹽0.75-2.8份；表面活性劑1.2-4.8份；聚酰胺多胺環氧氯丙烷樹脂0.1-5份；結構式(1)所示的化合物0.01-3份。

在一種實施方式中，所述堿為無機堿或路易斯堿；所述無機堿選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氧化鈣、或硼酸鈉中的任意一種或幾種的組合；所述路易斯堿為三乙胺或乙酸鈣；所述硅酸鹽包括硅酸鈉和/或硅酸鉀。

在一種實施方式中，所述的表面活性劑包括十二烷基硫酸鈉和/或十二烷基苯磺酸鈉。

在一種實施方式中，所述結構式(1)所示的化合物由包含氨基苯并冠醚與含氟苯基異氰酸酯的原料制備得到。

在一種實施方式中，所述聚酰胺多胺環氧氯丙烷樹脂與式(1)所示的化合物的質量比為2.5-4：1。

在一種實施方式中，所述大豆蛋白生物質無醛膠的原料還包括用于調節無醛膠pH值的酸、改善無醛膠粘度的填料、菊酯類防蟲劑、殺菌防腐劑亞硝酸鈉和山梨酸鉀。

本發明還提供了一種制備上述任意一項所述的大豆蛋白生物質無醛膠的方法，具體包括以下步驟：

(1)將堿與水混合配成堿液，再向堿液中加入硅酸鹽和表面活性劑，攪拌3-10min，得到改性預混液；

(2)向步驟(1)獲得的改性預混液中加入大豆蛋白，攪拌混合60-120min，獲得大豆預混液；

(3)向步驟(2)獲得的大豆混合液中加入聚酰胺多胺環氧氯丙烷樹脂和結構式(1)所示的化合物，攪拌10-60min，獲得大豆混合液；

(4)調節步驟(3)獲得的大豆混合液的pH值至6-8之間，攪拌均勻，即獲得大豆蛋白生物質無醛膠。

在一種實施方式中，在配制步驟(1)改性預混液和步驟(2)大豆預混液時，配制溫度為50-75℃；在配制步驟(3)大豆混合液時，配制溫度為30-60℃。