[发明专利]一种异氰酸酯/植物蛋白复合胶黏剂及其制备方法和应用

说明书

本申请属于胶粘剂技术领域，尤其涉及一种异氰酸酯/植物蛋白复合胶黏剂及其制备方法和应用；其中，异氰酸酯/植物蛋白复合胶黏剂的制备方法包括：先将植物蛋白与蛋白变性剂搅拌，使得植物蛋白变性，然后将变性植物蛋白与氧化纤维素、异氰酸酯搅拌，使得植物蛋白发生交联反应，得到异氰酸酯/植物蛋白复合胶黏剂，异氰酸酯交联形成的交联网络使得胶粘剂的表面疏水性能提高，从而提高了植物蛋白胶粘剂的耐水/湿性能，解决现有技术中植物蛋白胶黏剂胶粘剂的湿胶强度较低的技术问题；另外，复合蛋白胶黏剂中添加氧化纤维素显著提高了蛋白胶粘剂的干胶强度。

技术领域

本申请属于胶粘剂技术领域，尤其涉及一种异氰酸酯/植物蛋白复合胶黏剂及其制备方法和应用。

背景技术

与传统石化基胶粘剂相比，生物质蛋白基胶粘剂由于其原料丰富，处理简单、绿色可降解且具有一定的胶粘性能引起了学者的目光，例如大豆蛋白，花生蛋白、棉籽蛋白、芝麻蛋白等可作为生物质蛋白胶黏剂的原料制备生物质蛋白基胶粘剂。

我国是棉花种植大国，棉花采摘后的棉籽榨油后的废弃蛋白粕中含有丰富的蛋白质资源，可作为生物质蛋白胶黏剂的原料，然而单一的大豆蛋白，花生蛋白、棉籽蛋白、芝麻蛋白等生物质蛋白材料制备得到的生物质蛋白胶黏剂力学性能并不好，尤其是植物蛋白胶黏剂胶粘剂的湿胶强度较低，湿润条件下胶粘效果较差。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种异氰酸酯/植物蛋白复合胶黏剂及其制备方法和应用，用于解决现有技术中植物蛋白胶黏剂胶粘剂的湿胶强度较低的技术问题。

本申请第一方面提供了一种异氰酸酯/植物蛋白复合胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、将植物蛋白与蛋白变性剂进行第一搅拌，得到变性植物蛋白；

步骤2、将所述变性植物蛋白与异氰酸酯进行第二搅拌，得到异氰酸酯/植物蛋白复合胶黏剂；

步骤1中，所述第一搅拌的温度为40～60℃，时间为1～3h；

步骤2中，所述第一搅拌的温度为20～35℃，时间为5～15h。

优选的，所述蛋白变性剂为尿素、强酸、强碱、盐酸胍或十二烷基硫酸钠溶液。

所述蛋白变性剂为质量分数为3％的十二烷基磺酸钠溶液。

需要说明的是，十二烷基磺酸钠溶液中的十二烷基磺酸钠分子会通过自身的疏水端与蛋白质分子的疏水部位通过疏水键结合，改变原本维持蛋白质高级结构的疏水作用力，终导致蛋白质变性，暴露-NH₂，有利于进行交联反应。

优选的，步骤2中，还包括加入氧化纤维素进行第二搅拌。

需要说明的是，与天然纤维素相比，氧化后的纤维素为醛基化纤维素，能够与异氰酸酯和植物蛋白反应，形成交联网络，同时，纤维素具有的生物降解性、生物相容性、高抗拉强度的特性使得异氰酸酯/植物蛋白复合胶黏剂的干、湿胶强度提升。

优选的，所述氧化纤维素的制备方法包括：将天然纤维素与高碘酸钠溶液避光反应，得到氧化纤维素；

所述避光反应的温度为20～70℃，时间为1～8h。

优选的，步骤2中，所述变性植物蛋白、所述氧化纤维素、所述异氰酸酯的质量比为10：1～3：0.5～3。

优选的，所述变性植物蛋白、所述氧化纤维素、所述异氰酸酯的质量比为10：1～3：2。

优选的，步骤1中，所述植物蛋白为大豆蛋白、花生蛋白、棉籽蛋白、芝麻蛋白中的任意一种或至少两种。

优选的，所述植物蛋白为纯化棉籽蛋白。

优选的，所述纯化棉籽蛋白的制备方法包括步骤：