[发明专利]包含部分水解蛋白和金属硅酸盐的粘合剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种包含部分水解蛋白和金属硅酸盐的粘合剂。特别地，本发明涉及一种包含部分水解蛋白和金属硅酸盐的环境友好和无毒的粘合剂。

发明背景

传统上，生产的许多工业用粘合剂，例如那些热固性的或通过聚合物构造和/或交联固化，具有各种毒性和对环境有害的成分作为组分，以便提供

1)高固含量，并同时提供足够的粘合强度，并减少干燥/固化时间。

2)允许粘合剂被泵送和铺展的粘度。

3)足够的适用期，例如如果粘合剂在使用前需要储存。

4)耐水性。

5)足够的粘合强度。

这些年来，为减少有害组分在市售粘合剂中的含量，目前为止粘合剂行业一直受到某种压力。

因此，该行业需要一种不具有上述缺点的改进的粘合剂。

发明概述

本发明涉及一种新型液体粘合剂组合物及其用途。本发明人已经分析了蛋白质和金属硅酸盐(如硅酸钠)之间的功能性相互作用，以优化蛋白质-金属硅酸盐粘合剂的功能。本发明中部分水解蛋白组分的优点是粘合剂的粘度降低，而肽和硅酸盐之间的交联由于肽片段中出现的N-末端NH₃⁺-末端可得到改进。此外，选择性水解可导致多肽结构的局部打开，从而在热致胶固化中增强与硅酸盐和其它肽相互作用的机会。另外，通过选择具有相对高含量的赖氨酸残基和精氨酸残基的蛋白质源，可以进一步改进与硅酸盐的相互作用，因为这些氨基酸残基可提供与硅酸盐相互作用的正电荷(甚至在碱性pH下)。

因此，本发明的目的是提供一种具有改进的粘结强度的蛋白质-硅酸盐粘合剂，而在粘合剂应用中保持较低的，或有用的粘度。特别是，本发明的目的是提供一种在蛋白质和硅酸盐之间具有优化的网络形成的蛋白质-硅酸盐粘合剂。

因此，本发明的一个方面涉及一种液体粘合剂组合物，其包含

-部分水解蛋白组分，具有在0.01-20范围内的水解度(DH)，并且其中相对于蛋白质组分中的氨基酸残基总含量，具有pKa值至少为8且低于该pKa值的pH值下主要带正电荷的具有侧链的氨基酸残基含量至少为2％；

-金属硅酸盐组分；

-任选地，外源性蛋白水解组分；及

其中，该液体粘合剂组合物具有15-80重量％范围的固含量。

在又一方面，本发明涉及一种液体粘合剂组合物，其包含

-部分水解蛋白组分，具有在0.2-2范围内的水解度(DH)，及；

-金属硅酸盐组分；

-任选地，外源性蛋白水解组分；及

其中，该液体粘合剂组合物具有15-80重量％范围的固含量。

本发明的另一方面涉及制备根据本发明的液体粘合剂组合物的方法，其包含

-提供蛋白质组分，相对于蛋白质残基中氨基酸残基的总含量，其具有pKa值至少为8且低于该pKa值的pH值下主要带正电荷的具有侧链的氨基酸残基的百分比至少为2％；

-通过加入水解剂，水解该蛋白质组分至其水解度为0.01-20；

-任选地，终止水解；及

-加入金属硅酸盐组分，从而提供一种具有在15-80重量％范围内的固含量的粘合剂组合物。

本发明的另一方面涉及制备根据本发明的液体粘合剂组合物的方法，其包含

-提供第一蛋白质组分；

-通过加入水解剂，水解所述第一蛋白质组分至其水解度为0.2-2；

-任选地，终止水解；及

-加入金属硅酸盐组分，从而提供一种具有在15-80重量％范围内的固含量的液体粘合剂组合物。

本发明的另一方面是提供包含干的粘合剂组合物的产品，所述干的粘合剂组合物包含

-部分水解蛋白组分，具有在0.01-20范围内的水解度(DH)，并且其中相对于蛋白质残基中的氨基酸残基总含量，具有pKa值至少为8且低于该pKa值的pH值下主要带正电荷的具有侧链的氨基酸残基含量至少为2％；

-金属硅酸盐组分；及

-任选地，外源性蛋白水解组分。

再一方面涉及包含干的粘合剂组合物的产品，所述干的粘合剂组合物包含

-部分水解蛋白组分，具有在0.2-2范围内的水解度；

-金属硅酸盐组分；及

-任选地，外源性蛋白水解组分。