[发明专利]一种纳米纤维素‑环氧树脂复合改性增强的耐水防腐型大豆蛋白胶粘剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及胶粘剂领域，具体涉及一种纳米纤维素-环氧树脂复合改性增强的耐水防腐型大豆蛋白胶粘剂的制备方法。

背景技术

豆粕是大豆提取豆油后的一种副产品，直接丢弃会造成资源的浪费，利用豆粕酶解提取可以得到大豆蛋白胶粘剂，为豆粕的高质化利用提供了出路。由于资源严重紧缺且环境污染对人类造成的威胁日益加剧，大豆蛋白胶粘剂凭借其原料可再生、无污染等优点，越来越多的受到人们的青睐。而大豆蛋白胶粘剂胶接性能、耐水性能及防腐性能还存在不足，不能满足木材业用胶的需求，所以，对大豆蛋白胶粘剂的改性就变得尤为重要。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种纳米纤维素-环氧树脂复合改性增强的耐水防腐型大豆蛋白胶粘剂的制备方法，依照该方法制备的胶粘剂具有良好的耐水性能和防腐性能。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种纳米纤维素-环氧树脂复合改性增强的耐水防腐型大豆蛋白胶粘剂的制

备方法，其特征在于，按以下步骤进行：

a. 大豆蛋白胶粘剂的制备：

将50-60重量份豆粕用粉碎机粉碎，过40-60目筛，1:5-10加入蒸馏水，添加纤维素酶，调pH为5-6，在50-70℃下酶解1-2h，然后升温至90-100℃灭酶5-10min，再添加烧碱，恒温50-55℃水浴加热25-35min，搅拌混合均匀，制得大豆蛋白胶粘剂，在4-6℃冰箱中冷藏备用；

b. 防腐改性剂的超声工艺：

向1-2重量份纳米氧化铝中1:10-15加入蒸馏水，用盐酸调节pH为5.5-6.5，置于40-50℃水浴振荡器内，加入0.5-1重量份防腐剂，用超声波细胞粉碎仪振荡4-5h，得到防腐型纳米氧化铝分散液；

c. 增强改性剂的制备：

向4-6重量份纳米纤维素中加入蒸馏水，配成质量分数为1-2%的悬浮液，在超声波破碎仪中处理1-2h，得到均匀分散液，将其倒入反应釜中，启动搅拌器，加入2-3重量份甲醛，用NaOH溶液调pH为8-9，加入1-2重量份三聚氰胺，升温至80-90℃反应1-2h，降至室温，用蒸馏水洗涤2-3次，抽滤，得到三聚氰胺树脂改性纳米纤维素；

d. 复合改性大豆蛋白胶粘剂的配制：

将40-50重量份环氧树脂加入a中所得大豆蛋白胶粘剂中，搅拌预处理1-2h，加入0.5-1重量份三乙烯二胺、1-2重量份乳化剂OP-10，升温至50-60℃反应1-2h，得到环氧树脂改性大豆蛋白胶粘剂；将其与b、c中所得物料混合，在35-45℃水浴中搅拌1-2h，得到改性大豆蛋白胶粘剂。

其中，步骤a中所述用乙酸钠-乙酸缓冲溶液调节pH，纤维素酶的用量为豆粕干重的0.1-0.2%，烧碱的用量为豆粕干重的5-6%。

步骤b中所述盐酸浓度为1-2%，防腐剂为MB29，超声功率为500-600W。

步骤c中所述NaOH溶液浓度为8-10%。

本发明的反应机理及有益效果如下：

用纤维素酶对豆粕进行预处理和改性，可得到环保型胶粘剂，并且节能低碳；通过超声改性的方法将纳米氧化铝均匀分散在大豆蛋白胶粘剂中，超声分散法通过物理增强的作用将纳米氧化铝与大豆蛋白紧密结合，提高胶粘剂的胶接强度、耐水强度及防腐性能；用三聚氰胺树脂对纳米纤维素进行表面羟甲基修饰，以其作为胶粘剂的增强改性剂，表面羟基被疏水基团取代，团聚现象降低，提高了分散性和浸润性；用带有强活性基团的环氧树脂对大豆蛋白胶粘剂进行接枝共混改性，添加了OP乳化剂、三乙烯二胺，两者发生化学反应，得到增强型胶粘剂。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例

一种纳米纤维素-环氧树脂复合改性增强的耐水防腐型大豆蛋白胶粘剂的制

备方法，其特征在于，按以下步骤进行：

a. 大豆蛋白胶粘剂的制备：

将55kg豆粕用粉碎机粉碎，过60目筛，1:10加入蒸馏水，添加纤维素酶，调pH为5-6，在50-70℃下酶解2h，然后升温至90-100℃灭酶10min，再添加烧碱，恒温50-55℃水浴加热35min，搅拌混合均匀，制得大豆蛋白胶粘剂，在4-6℃冰箱中冷藏备用；

b. 防腐改性剂的超声工艺：