[發(fā)明專利]一種植物蛋白-糠醇木材膠黏劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111137427.2
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN113861935B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周曉劍;陳新義;杜官本;楊正勇;楊福仙;吳海柱
• 申請（專利權(quán)）人: 西南林業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C09J189/00
• 分類號: C09J189/00;C09J165/00;C08G61/12;C08H1/00
• 代理公司: 貴州派騰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 52114
• 代理人: 谷慶紅

本發(fā)明屬于膠黏劑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種植物蛋白?糠醇木材膠黏劑及其制備方法；采用酸性催化劑與添加劑劑對植物蛋白進(jìn)行處理，使蛋白和糠醇的縮聚和糠醇自縮聚得以同時(shí)實(shí)現(xiàn)，使膠黏劑可在常溫下制備、常溫快速固化，大大提高了制備及使用效率，降低了生產(chǎn)成本，綠色、環(huán)保，所制備的膠合板和膠合木及交叉層積材等木質(zhì)材料的力學(xué)性能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于膠黏劑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種植物蛋白-糠醇木材膠黏劑及其制備方法。

背景技術(shù)

目前，我國每年人造板產(chǎn)量已超3億立方米，在定制家具、裝修和建筑等領(lǐng)域廣泛使用。人造板特殊的“分”和“和”的制備工藝離不開膠黏劑的使用，膠黏劑技術(shù)是人造板制備的關(guān)鍵核心技術(shù)，換句話說，沒有膠黏劑就沒有人造板。我國每年用于人造板制備使用的膠黏劑產(chǎn)量超過1500萬噸，90％以上屬于甲醛系樹脂膠黏劑，存在甲醛釋放和原料不可再生等特性。因此，充分利用生物質(zhì)原料，開展環(huán)保型生物質(zhì)樹脂木材膠黏劑研究，迫在眉睫。研究者們前期已經(jīng)成功開發(fā)了蛋白膠黏劑、淀粉膠黏劑和單寧樹脂膠黏劑等新型環(huán)保的生物質(zhì)樹脂膠黏劑。基于模型化合物的糠醇改性大豆蛋白基膠黏劑已經(jīng)有相關(guān)研究，但是該方法只針對膠黏劑特性開展了熱固性膠黏劑研究，并且合成工藝稍顯復(fù)雜，需要在高溫條件下合成，增加了一定的生產(chǎn)成本。

申請?zhí)枮镃N201710979162.8的專利文件一種植物蛋白膠黏劑及其制備方法和應(yīng)用，所述膠黏劑由以下質(zhì)量份數(shù)的原料制備得到：植物蛋白10-40份、水20-60份、交聯(lián)劑5-25份、堿0.5-5份、活化劑0.5-8份。其中，交聯(lián)劑為葡萄糖-木質(zhì)素樹脂交聯(lián)劑、尿素-雙醛淀粉樹脂和單寧-糠醇樹脂中的一種或幾種；所述植物蛋白為脫脂豆粉、脫脂豆粕、大豆分離蛋白、脫脂花生粉、脫脂棉籽粕和脫脂油茶餅粕粉中的一種或幾種；所述葡萄糖-木質(zhì)素樹脂交聯(lián)劑是將葡萄糖水溶液在酸性催化劑的催化下水解得到。所述酸性催化劑為硫酸、硝酸、氫鹵酸和草酸中的一種或幾種。所述膠黏劑的制備方法為：(1)將植物蛋白、水、活化劑和堿進(jìn)行熱混合，熱混合溫度為80-90℃，得到熱混原料；(2)將所述熱混原料和交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)聚合，聚合溫度為65-78℃，得到植物蛋白膠黏劑。該專利技術(shù)也是需要在高溫下制備膠黏劑，并且固化時(shí)也需要在120-125℃條件下進(jìn)行。同時(shí)，該技術(shù)關(guān)鍵在于交聯(lián)劑的制備，工藝稍顯復(fù)雜。

申請?zhí)枮镃N201010603142.9的專利文件公開了一種用植物蛋白膠粘劑生產(chǎn)的膠合板，其中公開了一種植物蛋白膠粘劑，其按重量包括：脫脂大豆粉100份、水1000份、堿溶液25-35份、陰離子表面活性劑3-5份。所述膠粘劑的制備方法為：(1)向反應(yīng)釜中加入水，控制溫度在25-35℃，開始攪拌，再加入脫脂大豆粉，繼續(xù)攪拌使混合均勻；(2)加入堿溶液，攪拌使其反應(yīng)20-30分鐘，停止攪拌，靜置30分鐘后用離心機(jī)分離，棄清液后得到第一次沉淀物；(3)用離心機(jī)分離第一次沉淀物，棄清液后得到第二次沉淀物；(4)向第二次沉淀物中加入陰離子表面活性劑，溶解后再加入防腐劑即可。該專利技術(shù)在制備膠黏劑時(shí)雖然可在常溫下制備，但需要多步離心分離操作，工藝稍復(fù)雜和增加成本，而且仍需要在105-110℃的高溫下進(jìn)行固化使用。

文獻(xiàn)《3種處理方式對小桐子蛋白基膠黏劑的影響》(郝海霞，吳志剛，雷洪，席雪冬，杜官本，西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2016.)研究了氫氧化鈉-尿素、氫氧化鈣/氫氧化鈉和硫酸氫鈉處理對小桐子蛋白基膠黏劑性能的影響。該文獻(xiàn)的膠黏劑雖然在室溫條件下調(diào)制,但處理方式為堿性條件和需要加入成本較高的交聯(lián)劑來實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)，依然使用的是高溫固化，并未給出室溫固化的啟示。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決上述問題，提供了一種植物蛋白-糠醇木材膠黏劑及其制備方法。

具體是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

1、一種植物蛋白-糠醇木材膠黏劑，由以下重量份的原料組成：植物蛋白10-15份，糠醇10-25份、水4-8份，催化劑1-6份、添加劑0-20份

進(jìn)一步，所述的植物蛋白包括但不限于小麥水解蛋白、大豆水解蛋白和小桐子水解蛋白。