無醛大豆粉末膠黏劑及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種無醛大豆粉末膠黏劑，由水100份、大豆粉20~70份、改性劑0.1~10份、交聯劑20~120份、調節劑0.05~5份及還原劑0.1~3份制成。本發明專利技術不但膠合性能優良、耐水性好而且生產成本低、存儲期長、運輸方便、便于使用。本發明專利技術的制備方法，制備簡單、可控性好、易于操作，易于工業化生產，生產成本低廉，具有很好的經濟效益，有利于推廣應用，具有廣闊的應用前景。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種膠黏劑，特別涉及一種。
技術介紹
隨著石油資源的日益匱乏，甲醛類膠黏劑的生產成本節節攀升，再加上國際社會日益關注“三醛膠”中大量存在的揮發性甲醛、苯酚等有害氣體對人體健康的危害，使得木工膠黏劑行業開始重新考慮開發研究新型、天然、無毒的膠黏劑，大豆膠黏劑再次成為研究熱點。近兩年，美國成功推出了商品名為“Purebond”的大豆基無醛膠合板，促使美國加州空氣管理署(CARB)對各種膠合板的允許甲醛釋放量提出了比EO更為嚴格的新要求。CARB法規的推廣實施將會改變整個人造板業及其相關產業如家具業、地板業等的國際貿易格局，也成為我國人造板出口發達國家的“壁壘”。鑒于國外對木質材料甲醛釋放量的“綠色堡壘”，國內外人造板以及地板企業雖迫切希望無醛大豆膠黏劑應用于實際生產。但又擔心新型膠黏劑使用所帶來的一系列問題，如對生產設備要求高、工藝復雜、原料損耗大等。同時，大豆膠黏劑存在耐水性差、初黏力小、黏接強度低、等缺點，也限制了其應用。很多國家相繼開展了大豆基膠粘劑的研究以改善大豆膠黏劑的上述缺點，其中以三種生產專利產品的改性大豆膠黏劑研究最為有效。CN 101475790AXN 1670111A的專利技術專利公開利用含蛋白質原料、酸調節劑、分子內含苯環的化合物、防腐劑、增稠劑、填料制備一種無醛的膠黏劑，此專利產品在實際制板應用中存在制板熱壓溫度過高(150°C以上)、生產效率極低、熱壓過程中容易“爆板”成品率過低等問題；美國專利 US2004/0089418、US2005/0282988 Al、US2005/0282988 Al，公開了利用陽離子高聚物，聚胺酰胺環氧氯丙烷，與大豆蛋白交聯，很大程度上提高了粘結強度和耐水性。此專利推出的產品，由于聚胺酰胺環氧氯丙烷用量大，造成膠的成本高，極大的限制了其應用。CNl01412898A的專利技術專利公開了以植物蛋白、木質素磺酸鹽的混合物為基材，通過加入堿性氫氧化物、硅酸鹽或硼酸鹽、環氧齒代烷、胺基聚合物等改性蛋白質本身以提高耐水性；此專利產品存在隨季節變化性大、產品穩定性較差等問題且在產業化推進過程中，液體膠黏劑儲存時間短、運輸費用高，銷售半徑受到極大限制。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術存在的上述缺陷，提供一種無醛大豆粉末膠黏齊U，不但膠合性能優良、耐水性好而且生產成本低、存儲期長、運輸方便、便于使用。本專利技術還提供了一種無醛大豆粉末膠黏劑的制備方法，工藝簡單易行，適合工業化生產。本專利技術解決其技術問題所采用的技 術方案是一種無醛大豆粉末膠黏劑，所述無醛大豆粉末膠黏劑由以下重量份的原料制成水100份，大豆粉20 70份，改性劑O. Γ10份，交聯劑20 120份，調節劑O. 05 5份，還原劑O.廣3份。作為優選，所述無醛大豆粉末膠黏劑由以下重量份的原料制成水100份，大豆粉25飛O份，改性劑2 8份，交聯劑3(Γ70份，調節劑O. 05^5份，還原劑O. Γ2份。作為優選，所述的大豆粉為大豆提取油脂后剩余的豆柏加工而成。作為優選，所述的大豆粉細度在60目以上，大豆粉粗蛋白含量為3(Γ75%，粗纖維含量為O. 5^4. 5%，粗灰分含量為O. 5>/ο,粗脂肪含量為O. 5飛％，氫氧化鉀蛋白質溶解度為70 98%。本專利技術所述的大豆粉可以為轉基因型豆粉、非轉基因豆粉或兩者的混合物，控制大豆粉細度在60目以上，在制備過程中，大豆粉與溶劑混合均勻，產品中不易出現團狀膠體。大豆粉是以脫脂大豆為原料加工而成的豆粉，所述的脫脂大豆是大豆提取油脂后的殘余物，因提取油脂的方法不同有豆柏和豆餅之分，豆柏是指用溶液浸出法提取油脂后的殘余物，而豆餅則是指用壓榨法提取油脂后的殘余·物。在脫脂大豆生產過程中，由于受多種因素的影響，會導致大豆蛋白發生不同程度的變性，因此大豆粉中的粗蛋白含量因脫脂大豆加工方式不同而有所不同。大豆蛋白質在大豆膠黏劑中主要起粘接作用，蛋白質的基本組成是氨基酸，分子結構中含有氨基和羧基等基團，因而對木材有良好的粘接能力，在所述的大 粉中，蛋白質含量越聞則粘接強度和耐水性越好，但蛋白含量越聞，I]父黏劑粘度越大，不利于實際生產使用，也使膠黏劑成本提高，因此需要控制大豆粉中粗蛋白質重量百分含量為30 75%，優選大豆粉中粗蛋白質重量百分含量為40飛0%。控制大豆粉氫氧化鉀蛋白質溶解度為70、8%，這樣大豆粉中水溶性蛋白質所占比例高。本專利技術是以水為載體的膠黏劑。大豆粉中水溶性蛋白質所占比例高時，有利于豆粉的溶解、與其他物料間相互作用。大豆粉中的粗脂肪、粗纖維、糖類含量高時，會影響膠黏劑的膠合強度。因此本專利技術控制大豆粉中粗纖維含量為O. 5^4. 5%，粗灰分含量為O. 5>/0,粗脂肪含量為O. 5飛％。作為優選，所述改性劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、氯化銨、尿素、硼酸鈉、硅酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉中的一種或幾種。大豆粉含有大量的大豆蛋白質，由于范德華力、氫鍵以及疏水鍵等非共價鍵的作用而產生分子間緊密結合，大量的極性和非極性基團被包埋在球團聚集體中，無法起到相應的粘接作用。本專利技術利用改性劑對大豆粉中的大豆蛋白質分子進行改性處理，能使大豆蛋白質充分的分散并展開，暴露更多的極性和非極性基團，為下步蛋白質的充分交聯反應奠定基礎，這些暴露的基團與交聯劑發生多種化學反應，從而使其體現出優異的粘接性。同時，改性劑可以與蛋白質反應，使蛋白分子充分插入層狀鹽的片層之中，從而制備得到了剝離或插層型蛋白/層狀鹽納米復合材料，極大地提高蛋白膠的膠合強度和耐水性。除此之夕卜，由于納米復合結構的形成，蛋白膠的初始粘度也得到大大提高從而縮短了冷壓時間，冷壓時間從4小時縮短至40分鐘，增加了冷壓強度。作為優選，所述的調節劑為檸檬酸、草酸、酒石酸、脂肪酸、醋酸、山梨酸、蘋果酸、苯甲酸中的一種或幾種。調節劑為可用于調節豆蛋白至蛋白質等電點。蛋白質解離成正、負離子的趨勢相同，即為兼性離子。凈電荷為零時溶液的PH成為蛋白質等電點。根據原料不同、生產工藝不同，豆蛋白的等電點在5 8，可以通過調節劑調節無醛大豆膠黏劑的pH。在等電點附近的PH時，豆膠中的大豆蛋白溶解度低。在此pH條件下，加熱固化豆膠可以降低豆蛋白分子間靜電排斥力，增加大豆蛋白間的相互作用力，使其耐水性提高。作為優選，所述的交聯劑為二硫化碳、二硫代碳酸亞乙酯、三硫代碳酸亞乙酯、硫脲、黃原酸鉀、聚胺酰胺環氧氯丙烷、聚乙烯醇、水性環氧樹脂中的一種或幾種。交聯劑結構中含有可以與豆蛋白結構中MH2、COOH及木材中OH反應的基團，同時交聯劑可以調節本專利技術的粘度、交聯溫度、交聯密度的大小等，利于本專利技術在實際生產中得應用。作為優選，所述的還原劑為抗壞血酸、硫代硫酸鈉、硫酸亞鐵銨、亞硫酸鈉、半胱氨酸中的一種或幾種。還原劑為可以有效的減少混合液噴霧干燥時其中蛋白質的變性程度，保證本專利技術的水溶性及粘結性。一種無醛大豆粉末膠黏劑的制備方法，將改性劑與水配制成改性劑溶液，再向改性劑溶液中投入大豆粉，在80(T900r/min轉速下，攪拌8 15min ；陳放50min后加入交聯齊U，在1500 1600 r/min轉速下，攪拌5 lOmin，加入調節劑及還原劑，在1500 1600 r/min轉速下，攪拌3 5min得混合液；本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無醛大豆粉末膠黏劑，其特征在于：所述無醛大豆粉末膠黏劑由以下重量份的原料制成：水100份，大豆粉20~70份，改性劑0.1~10份，交聯劑20~120份，調節劑0.05~5份，還原劑0.1~3份。

【技術特征摘要】
1.一種無醛大豆粉末膠黏劑，其特征在于所述無醛大豆粉末膠黏劑由以下重量份的原料制成7jc 100份，大豆粉20 70份，改性劑O. Γ10份，交聯劑20 120份，調節劑O. 05 5份，還原劑O.廣3份。2.根據權利要求1所述的無醛大豆粉末膠黏劑，其特征在于所述無醛大豆粉末膠黏劑由以下重量份的原料制成水100份，大豆粉25飛O份，改性劑2 8份，交聯劑3(Γ70份，調節劑O. 05 5份，還原劑O. Γ2份。3.根據權利要求1或2所述的無醛大豆粉末膠黏劑，其特征在于所述的大豆粉為大豆提取油脂后剩余的豆柏加工而成。4.根據權利要求3所述的無醛大豆粉末膠黏劑，其特征在于所述的大豆粉細度在60目以上，大豆粉粗蛋白含量為3(Γ75%，粗纖維含量為O. 5^4. 5%，粗灰分含量為O. 5 7%，粗脂肪含量為O. 5 5%，氫氧化鉀蛋白質溶解度為7(Γ98%。5.根據權利要求1或2所述的無醛大豆粉末膠黏劑，其特征在于所述改性劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、氯化銨、尿素、硼酸鈉、硅酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉中的一種或幾種。6.根據權利要求1或2所述的無醛大豆粉末膠黏劑，其特征在于所述的調節劑為檸檬酸...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉小青，吳頔，朱錦，徐益忠，
申請(專利權)人：寧波中科朝露新材料有限公司，
類型：發明
國別省市：