[发明专利]一种高性能大豆蛋白胶黏剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能大豆蛋白胶黏剂的制备方法，步骤如下：S1、将羟基磷灰石与水混合均匀得到分散液，然后向分散液中加入单宁酸水溶液，待两者充分混合后，得到单宁酸改性羟基磷灰石纳米复合物；S2、将步骤S1得到的纳米复合物加入到大豆蛋白胶黏剂中，并添加适量化学交联剂，混合均匀后即得到无机‑有机杂化高性能大豆蛋白木材胶黏剂。本发明采用上述的一种高性能大豆蛋白胶黏剂的制备方法，制备工艺简单，成本低廉，易于实现工业化生产。

技术领域

本发明涉及无机材料、高分子材料技术领域，尤其是涉及一种高性能大豆蛋白胶黏剂的制备方法。

背景技术

全球每年人造板产量超过5×10⁸立方米。胶黏剂在人造板生产过程中起着至关重要的作用。传统人造板胶黏剂以甲醛等有机化合物为原料，无法满足可再生和降解的要求。在长期使用过程中，胶黏剂中含有的挥发性有害物质如甲醛等会持续释放，造成严重的环境问题，危害人类健康。为了解决上述问题，以淀粉、植物蛋白等天然产物为原料的环保型木材胶黏剂引起研究者的关注。

大豆蛋白是大豆工业的副产品，具有储量丰富、可再生、可降解、生物相容性好等优点。但是，大豆蛋白分子链上的含有大量的亲水集团，分子链间相互作用较弱，使得胶黏剂的耐水性差，胶接强度低。同时大豆蛋白胶黏剂容易滋生细菌、真菌，影响其使用性能。在胶黏剂网络结构中引入纳米填料(石墨烯、纤维素纳米晶、纳米黏土、羟基磷灰石)可以改善胶黏剂的使用性能。其中羟基磷灰石具有类似于生物组织的结构和良好的生物相容性，被用于对多种材料进行增强(Advanced Functional Materials,2019,1908381)。然而，纳米填料与聚合物分子链之间的相容性较差，相互作用较弱，这极大削弱了纳米填料对胶黏剂的增强效果。

在自然界中，牡蛎等生物利用无机-有机杂化机制生成具有高强度和稳定性珍珠层结构。无机纳米颗粒均匀分布在珍珠层中，并通过蛋白质和多糖分子与珍珠层上的有机胶原纳米纤维紧密结合，形成独特的交联网络结构。其中，蛋白质和多糖分子可以有效改善无机纳米颗粒与胶原纤维之间的相容性，提高两者之间的相互作用。当受到外力时，珍珠层内部网络结构破裂，可以有效的耗散能量防止应力集中，提高材料的强度。受此结构启发，利用有机分子对羟基磷灰石进行表面改性，提高其与大豆蛋白分子链之间的相容性和相互作用，构建有机-无机杂化结构，用于改善大豆蛋白胶黏剂的性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种高性能大豆蛋白胶黏剂的制备方法，克服现有木材胶黏剂产品的不足，制备工艺简单，成本低廉，易于实现工业化生产。

为实现上述目的，本发明提供了一种高性能大豆蛋白胶黏剂的制备方法，步骤如下：

S1、将羟基磷灰石与水混合均匀得到分散液，然后向分散液中加入单宁酸水溶液，待两者充分混合后，得到单宁酸改性羟基磷灰石纳米复合物；

S2、将步骤S1得到的纳米复合物加入到大豆蛋白胶黏剂中，并添加适量化学交联剂，混合均匀后即得到无机-有机杂化高性能大豆蛋白木材胶黏剂。

优选的，步骤S2中，所述无机-有机杂化是羟基磷灰石与单宁酸混合制备得到的复合物。

一种高性能大豆蛋白胶黏剂，胶粘剂的组成按照重量份数包括28-30份大豆粕(蛋白含量46％)、1-3.5份单宁酸、1-3.5份羟基磷灰石、45-70份水和5份化学交联剂。

优选的，所述羟基磷灰石与单宁酸的质量比为1:1。

优选的，所述化学交联剂为丙三醇缩水甘油醚或缩水甘油胺环氧树脂中的一种。

因此，本发明采用上述一种高性能大豆蛋白胶黏剂的制备方法，技术效果如下：

(1)本发明的制备的高性能大豆蛋白胶黏剂，原料来源充分，工艺简单，易于工业化生产。