[發明專利]一種植物蛋白基無甲醛膠粘劑

有效

• 申請號: 202010961976.0
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112063364B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 方少明;田志壯;王要麗;張忠厚;高建勇
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業大學;鄭州輕大產業技術研究院有限公司
• 主分類號: C09J189/00
• 分類號: C09J189/00;C09J11/04;C09J11/06;C09J11/08;B27D1/04
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 胡云飛;郭佳效

本發明屬于木材膠粘劑技術領域，具體涉及一種植物蛋白基無甲醛膠粘劑。該無甲醛膠粘劑，由膠粉和膠液組成，使用時膠粉與膠液的質量比為25?50：75?50，所述膠粉由以下質量百分含量的組分組成：蛋白粉48?98％，改性劑1?5％，增塑劑1?5％，pH調節劑0?3％，填充劑0?50％；所述膠液由以下質量百分含量的組分制成：蛋白粉1?15％，酶制劑0?2％，交聯劑1?20％，助劑1?5％，防腐劑0.5?3％，水55?96.5％。本發明通過對蛋白質進行多重改性，提高膠粘劑的耐水性及膠合強度，原料無醛無毒，適宜大規模工業應用。

技術領域

本發明屬于木材膠粘劑技術領域，具體涉及一種植物蛋白基無甲醛膠粘劑。

背景技術

目前，以木質材料與膠粘劑制備的人造板已成為人居環境中家具、地板、室內裝飾的主要原材料。中國的人造板年產量已經連續4年達到3億立方米(占全世界的55％)、膠粘劑的用量超過4000萬噸，幾乎全部是使用“三醛膠”(脲醛膠、酚醛膠、三胺膠)。“三醛膠”的原料都來自不可再生的石化資源，并且都是以甲醛為主要生產原料，人造板中殘留大量的游離甲醛。固化后的“三醛膠”仍會持續不斷地分解并釋放游離甲醛，貫穿人造板的整個生命周期。人造板是室內家具和裝修的主要原材料，人造板的使用將甲醛大量引入室內，導致室內空氣中的游離甲醛超標嚴重。

近年來，對環境無害且原料可再生的植物蛋白膠粘劑日益得到人們的重視和青睞。植物蛋白作為一種天然生物大分子，粘度較大，以大豆蛋白為例，其能夠使大豆膠的粘度高達75000mPa·s，非常不利于對板材的潤濕從而嚴重影響施膠過程和膠合強度。為了降低植物蛋白膠的粘度，通常將固含量降低以滿足施膠要求，大部分用天然植物蛋白制作的膠粘劑的固含量一般在30～35％，相對于技術成熟的脲醛膠(固含量在50％以上)，固含量相差甚遠，嚴重影響膠粘劑的膠合強度。較低的固含量使得現有的植物蛋白膠粘劑中水的相對含量較高，在人造板加工過程中會給板材引入大量的水分，而成品人造板對含水率有嚴格要求(6-16％)，多余的水分必須除去。膠粘劑中起粘接作用的是干物質，因此干物質必須達到一定的量才能保證水分除去后的膠合強度。固含量低的膠粘劑會多引入水分，給施膠和熱壓帶來很大的負面影響，也會導致成本板材含水率超標。一般的，熱壓溫度在100℃以上，含水率較高的板材非常容易在熱壓時“爆板放炮”，變成殘次品。另外，蛋白基膠粘劑中由于含有豐富的營養物質，非常容易引起微生物的滋生從而發生霉變，貯存期短、防霉性能差。

很多植物蛋白膠粘劑的膠合強度、耐水性、抗微生物的能力等尚不能很好地達到工業應用的標準，需要進一步改善，以實現膠粘劑無甲醛的同時進一步提升使用性能。如何提高大豆蛋白基木材膠粘劑的耐水性、粘接強度以及防腐性以滿足木材工業應用的需求，成為當前蛋白基木材膠粘劑開發的關鍵問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種植物蛋白基無甲醛膠粘劑，以解決目前的植物蛋白膠粘劑的耐水性、膠合強度不能滿足工業應用的問題。

為實現上述目的，本發明的植物蛋白基無甲醛膠粘劑的具體技術方案為：

一種植物蛋白基無甲醛膠粘劑，由膠粉和膠液組成，使用時膠粉與膠液的質量比為25-50：75-50，所述膠粉由以下質量百分含量的組分組成：蛋白粉48-98％，改性劑1-5％，增塑劑1-5％，pH調節劑0-3％，填充劑0-50％；所述膠液由以下質量百分含量的組分制成：蛋白粉1-15％，酶制劑0-2％，交聯劑1-20％，助劑1-5％，防腐劑0.5-3％，水55-96.5％。