[发明专利]一种复合蛋白胶黏剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明一种复合蛋白胶黏剂的制备方法。属于胶黏剂及其制备领域。

背景技术

脲醛胶、酚醛胶、三聚氰胺-甲醛胶是木材工业用胶的主要品种，在中国，脲醛胶的产量占“三醛胶”的80％以上。“三醛胶”的原材料均来自于石化资源，随着全球能源的日益枯竭，各种石化产品的价格必将会大幅上升；另外，“三醛胶”及其木制品在生产和应用过程中，会持续不断地释放游离甲醛，严重危害了产业工人和消费者的身心健康。甲醛被世界卫生组织国际癌症研究机构(IARC)归为第I类致癌物质，即对人类和动物都有致癌作用。近年来，由甲醛导致的婴儿畸形、败血病等报道层出不穷，为木材产业的可持续发展敲响了警钟。

为了应对现有木材胶黏剂存在的问题和危害，以可再生资源为原材料开发绿色环保的无醛胶黏剂具有重要意义，其中，动植物蛋白来源丰富、价格低廉，是研究的热点。国内外人造板以及地板企业虽迫切希望无醛大豆胶黏剂应用于实际生产，但新型无甲醛大豆胶黏剂对生产设备要求高、工艺复杂、原料损耗大、成本较高等。美国专利US2004/0089418、US2005/0282988 A1、US2005/0282988 A1，公开了利用阳离子高聚物，聚胺酰胺环氧氯丙烷，与大豆蛋白交联，很大程度上提高了粘结强度和耐水性。此专利推出的产品，由于聚胺酰胺环氧氯丙烷用量大，造成胶的成本高，极大的限制了其应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种无甲醛复合蛋白胶黏剂，不但胶合性能优良、耐水性好而且生产成本低、便于使用。本专利介绍的无游离甲醛复合蛋白胶黏剂工艺简单易行，适合工业化生产。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种无游离甲醛复合蛋白胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：

(A)水溶性高分子(1)和交联剂混合后经过第一反应得到水溶性预交联的高分子溶液，然后再用环氧卤代烷或1，3-二卤-2-丙醇经过第二反应进一步得到水溶性高分子溶液(2)；(B)利用改性剂对表面含有羟基的固体微小颗粒进行表面改性；(C)将步骤(A)的水溶性高分子溶液、步骤(B)的微小颗粒、水溶性高分子溶液(3)与蛋白基物共混，最后制得复合蛋白胶黏剂。

一种复合蛋白胶黏剂，所述复合大豆粉末胶黏剂由以下重量份的原料制成：水100份，蛋白20～70份，水溶性高分子(2)(包括聚酰胺，聚乙烯醇和聚胺的一种或几种与环氧卤代烷或1，3-二卤-2-丙醇的反应产物)0.01～70份，改性后的固体颗粒0.01～70份，水溶性高分子(3)(包括双醛纤维素、双醛淀粉、缩醛化聚乙烯醇、聚丙烯酰胺中的一种或两种以上)0.01～70份。作为优选，所述无醛植物粉末胶黏剂由以下重量份的原料制成：水100份，蛋白25～60份，水溶性高分子(2)(包括聚酰胺，聚乙烯醇和聚胺的一种或几种与环氧卤代烷或1，3-二卤-2-丙醇的反应产物)7～40份，改性后的固体颗粒7～40份，水溶性高分子(3)(包括双醛纤维素、双醛淀粉、缩醛化聚乙烯醇、聚丙烯酰胺中的一种或两种以上)7～40份。

大豆蛋白是一种优质而便宜的植物蛋白。大豆粉是以脱脂大豆为原料加工而成的豆粉，所述的脱脂大豆是大豆提取油脂后的残余物，因提取油脂的方法不同有豆粕和豆饼之分，豆粕是指用溶液浸出法提取油脂后的残余物，而豆饼则是指用压榨法提取油脂后的残余物。在脱脂大豆生产过程中，由于受多种因素的影响，会导致大豆蛋白发生不同程度的变性，因此大豆粉中的粗蛋白含量因脱脂大豆加工方式不同而有所不同。大豆蛋白质在大豆胶黏剂中主要起粘接作用，蛋白质的基本组成是氨基酸，分子结构中含有氨基和羧基等基团，因而对木材有良好的粘接能力，在所述的大豆粉中，蛋白质含量越高则粘接强度和耐水性越好，但蛋白含量越高，胶黏剂粘度越大，不利于实际生产使用，也使胶黏剂成本提高，因此需要控制大豆粉中粗蛋白质重量百分含量为30～75％，优选大豆粉中粗蛋白质重量百分含量为40～60％。

大豆粉含有大量的大豆蛋白质，由于范德华力、氢键以及疏水键等非共价键的作用而产生分子间紧密结合，大量的极性和非极性基团被包埋在球团聚集体中，无法起到相应的粘接作用。本发明利用改性剂对大豆粉中的大豆蛋白质分子进行改性处理，能使大豆蛋白质充分的分散并展开，暴露更多的极性和非极性基团，为下步蛋白质的充分交联反应奠定基础，这些暴露的基团与交联剂发生多种化学反应，从而使其体现出优异的粘接性。

与其它发明相比，本发明具有以下突出优点：