CN109913170A - 胶合板无醛大豆蛋白胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种胶合板无醛大豆蛋白胶及其制备方法。本发明的无醛大豆蛋白胶由25份大豆分离蛋白粉，200～300份去离子水，25～35份质量分数为5％的氢氧化钠溶液，20～25份聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂PAE交联剂，5～10份防腐剂组成。本发明的无醛大豆蛋白胶无毒无害，价格低廉，具有较好的粘结性能。采用本发明的无醛大豆蛋白胶进行胶合板的压制，制得的胶合板的粘结性能符合国家标准要求。

Description

胶合板无醛大豆蛋白胶及其制备方法

技术领域

本发明属于胶黏剂制备技术领域，具体涉及一种胶合板无醛大豆蛋白胶及其制备方法。

背景技术

随着家居行业对木材的大量需求，人造板产业得到迅猛发展，胶黏剂的需求也随之增加。而传统的三醛胶等的使用，不仅对环境造成严重的污染，而且会不断的耗尽石油等不可再生资源。大豆蛋白胶黏剂解决了三醛胶等带来的劣处，并且用作原料的大豆分离蛋白产量丰富、价格低廉，同时使用大豆蛋白胶黏剂作为胶合板的胶黏剂，也会降低胶合板的生产成本。

大豆蛋白作为一种无醛绿色环保胶黏剂，目前采用大豆蛋白直接制备得到的大豆蛋白胶黏剂存在以下缺点：(1)蛋白质分子中的氢键、二硫键等化学键的作用，使蛋白质分子内部紧密连结在一起，胶黏剂的黏度低；(2)蛋白质分子中亲水基团暴露在外部、疏水基团在内部，使得胶黏剂的耐水性能较差；(3)大豆蛋白胶液在保存的过程中，3～4天就会发生霉变，破坏大豆蛋白的性质。由于其相关性质不是很令人满意，使得运用大豆蛋白胶压制得到的胶合板在生产使用中面临胶层耐水性、胶合强度、发生腐败等问题，导致生产出的胶合板达不到胶合板国家标准的要求而无法投入到实际应用中。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种提高胶黏剂耐水性、胶合强度和耐腐性的胶合板无醛大豆蛋白胶及其制备方法，该无醛大豆蛋白胶符合胶合板生产国家标准。

实现本发明目的的技术解决方案如下：

胶合板无醛大豆蛋白胶，由以下组分组成：25份大豆分离蛋白粉，200～300份去离子水，25～35份质量分数为5％的氢氧化钠溶液，20～25份聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂PAE交联剂，5～10份防腐剂。

优选地，所述的胶合板无醛大豆蛋白胶，由以下组分组成：25份大豆蛋白粉，300份去离子水，35份质量浓度为5％的氢氧化钠溶液，25份聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂PAE交联剂，10份四硼酸钠。

优选地，所述的防腐剂为硫酸铜或四硼酸钠。

优选地，所述的胶合板无醛大豆蛋白胶的pH为中性。

上述胶合板无醛大豆蛋白胶的制备方法，包括以下步骤：

将大豆分离蛋白粉与水搅拌混合均匀得到大豆分离蛋白混合液，加入质量分数为5％的氢氧化钠溶液，反应后加入聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂PAE交联剂，并用稀盐酸溶液调节pH为中性，最后加入防腐剂得到大豆蛋白胶液。

优选地，大豆分离蛋白粉与水的混合在25℃水浴中进行，搅拌速度为1000r/min。

优选地，加入氢氧化钠溶液后，以1℃/min的升温速度缓慢升温至60℃进行反应，反应时间为0.5h。

本发明还提供上述胶合板无醛大豆蛋白胶的使用方法，具体步骤如下：

将大豆蛋白胶液涂布于单板上，保持热压温度100～130℃，热压时间5～10min，单位压力1～5MPa，压制得到胶合板。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明通过控制大豆分离蛋白粉、碱液、交联剂以及防腐剂的用量，得到的大豆蛋白胶，性质均匀，黏度适中，耐水性和耐腐性较优，满足胶合板所用胶的生产标准。

附图说明

图1为本发明胶合板无醛大豆蛋白胶的制备流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1

胶合板无醛大豆蛋白胶的配方：25份粒度为80目的大豆蛋白粉，200份去离子水，25份质量浓度为5％的氢氧化钠溶液，20份聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂PAE交联剂，5份硫酸铜，pH 7.0。

胶合板无醛大豆蛋白胶的制备方法，具体步骤如下：

(1)在500mL烧杯中，依次加入25份粒度为80目的大豆分离蛋白粉，与200份去离子水混合，置于25℃的水浴锅中，以恒速1000r/min的转速进行搅拌；

(2)量取25份质量浓度为5％的氢氧化钠溶液置于步骤(1)所得的混合液中，以1℃/min的升温速度缓慢升温至60℃；

(3)量取20份聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂PAE交联剂置于步骤(2)所得的混合液中，并用稀盐酸溶液将混合液的pH调节成中性；

(4)量取5份硫酸铜置于步骤(3)所得混合液中，降温至室温后，得到的大豆蛋白胶液涂布于桦木单板上，与传统胶合板压制工艺配合使用，保持热压温度100～130℃、时间5～10min、单位压力1～5MPa，压制桦木胶合板。

此配方下，大豆蛋白胶液的黏度为48s，吸水率为115％，保存天数为20天；大豆蛋白胶压制得到的桦木胶合板的干态胶合强度为1.5MPa，湿态胶合强度为0.78MPa。

实施例2

胶合板无醛大豆蛋白胶的配方：25份粒度为80目的大豆蛋白粉，250份去离子水，35份质量浓度为5％的氢氧化钠溶液，25份聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂PAE交联剂，10份硫酸铜，pH 7.0。

制备步骤同实施例1。

此配方下，大豆蛋白胶液的黏度为54s，吸水率为100％，保存天数为25天；大豆蛋白胶压制得到的桦木胶合板的干态胶合强度为1.7MPa，湿态胶合强度为0.98MPa。

实施例3

胶合板无醛大豆蛋白胶的配方：25份粒度为80目的大豆蛋白粉，300份去离子水，30份质量浓度为5％的氢氧化钠溶液，20份聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂PAE交联剂，5份四硼酸钠，pH 7.0。

制备步骤同实施例1。

此配方下，大豆蛋白胶液的黏度为50s，吸水率为110％，保存天数为28天；大豆蛋白胶压制得到的桦木胶合板的干态胶合强度为1.6MPa，湿态胶合强度为0.82MPa。

实施例4

胶合板无醛大豆蛋白胶的配方：25份粒度为80目的大豆蛋白粉，300份去离子水，35份质量浓度为5％的氢氧化钠溶液，25份聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂PAE交联剂，10份四硼酸钠，pH 7.0。

制备步骤同实施例1。

此配方下，大豆蛋白胶液的黏度为58s，吸水率为98％，保存天数为35天；大豆蛋白胶压制得到的桦木胶合板的干态胶合强度为1.78MPa，湿态胶合强度为1.02MPa。

对比例1

胶合板无醛大豆蛋白胶的配方：25份粒度为80目的大豆蛋白粉，200份去离子水，10份质量浓度为5％的氢氧化钠溶液，10份聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂PAE交联剂，2份硫酸铜，pH 7.0。

制备步骤同实施例1。

此配方下，大豆蛋白胶液的黏度为28s，吸水率为150％，保存天数为10天；大豆蛋白胶压制得到的桦木胶合板的干态胶合强度为1.43MPa，湿态胶合强度为0.6MPa。

对比例2

胶合板无醛大豆蛋白胶的配方：25份粒度为80目的大豆蛋白粉，300份去离子水，40份质量浓度为5％的氢氧化钠溶液，10份聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂PAE交联剂，5份硫酸铜，pH 7.0。

制备步骤同实施例1。

此配方下，大豆蛋白胶液的黏度为40s，吸水率为145％，保存天数为15天；大豆蛋白胶压制得到的桦木胶合板的干态胶合强度为1.58MPa，湿态胶合强度为0.65MPa。

对比例3

胶合板无醛大豆蛋白胶的配方：25份粒度为80目的大豆蛋白粉，300份去离子水，30份质量浓度为5％的氢氧化钠溶液，30份聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂PAE交联剂，3份四硼酸钠，pH 7.0。

制备步骤同实施例1。

此配方下，大豆蛋白胶液的黏度为45s，吸水率为130％，保存天数为13天；大豆蛋白胶压制得到的桦木胶合板的干态胶合强度为1.48MPa，湿态胶合强度为0.7MPa。

对比例4

胶合板无醛大豆蛋白胶的配方：25份粒度为80目的大豆蛋白粉，300份去离子水，30份质量浓度为5％的氢氧化钠溶液，10份聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂PAE交联剂，15份四硼酸钠，pH 7.0。

制备步骤同实施例1。

此配方下，大豆蛋白胶液的黏度为50s，吸水率为140％，保存天数为25天；大豆蛋白胶压制得到的桦木胶合板的干态胶合强度为1.52MPa，湿态胶合强度为0.78MPa。

本发明考虑到从降低产品成本等综合因素出发，防腐剂宜选择四硼酸钠为佳。最佳配方为：25份粒度为80目的大豆蛋白粉，300份去离子水，35份质量浓度为5％的氢氧化钠溶液，25份聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂PAE交联剂，稀盐酸溶液，10份四硼酸钠。压制工艺为：热压温度100～130℃、时间5～10min、单位压力1～5MPa，压制得到桦木胶合板。最佳配方下，大豆蛋白胶液的黏度为58s，吸水率为98％，保存天数为35天。大豆蛋白胶压制得到的桦木胶合板的干态胶合强度为1.78MPa，湿态胶合强度为1.02MPa。

Claims (7)

1.胶合板无醛大豆蛋白胶，其特征在于，由以下组分组成：25份大豆分离蛋白粉，200～300份去离子水，25～35份质量分数为5％的氢氧化钠溶液，20～25份聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂PAE交联剂，5～10份防腐剂。

2.根据权利要求1所述的胶合板无醛大豆蛋白胶，其特征在于，所述的防腐剂为硫酸铜或四硼酸钠。

3.根据权利要求1所述的胶合板无醛大豆蛋白胶，其特征在于，所述的胶合板无醛大豆蛋白胶的pH为中性。

4.根据权利要求1至3任一所述的胶合板无醛大豆蛋白胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将大豆分离蛋白粉与水搅拌混合均匀得到大豆分离蛋白混合液，加入质量分数为5％的氢氧化钠溶液，反应后加入聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂PAE交联剂，并用稀盐酸溶液调节pH为中性，最后加入防腐剂得到大豆蛋白胶液。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，大豆分离蛋白粉与水的混合在25℃水浴中进行，搅拌速度为1000r/min。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，加入氢氧化钠溶液后，以1℃/min的升温速度缓慢升温至60℃进行反应，反应时间为0.5h。

7.根据权利要求1至3任一所述的胶合板无醛大豆蛋白胶的使用方法，具体步骤如下：

将大豆蛋白胶液涂布于单板上，保持热压温度100～130℃，热压时间5～10min，单位压力1～5MPa，压制得到胶合板。