CN1793269A

CN1793269A - 一种以大豆分离蛋白为基料的液体生物胶粘剂及其生产方法

Info

Publication number: CN1793269A
Application number: CN 200510122795
Authority: CN
Inventors: 黄卫宁
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-12-01
Filing date: 2005-12-01
Publication date: 2006-06-28

Abstract

本发明涉及一种以大豆分离蛋白为基料的液体生物胶粘剂及其生产方法，是涉及采用尿素和磷酸化方法对大豆分离蛋白同时作用，进行控制性化学修饰；主要用在胶合板生产和家具制造上，属于木材胶粘剂技术领域。其主要取大豆分离蛋白、尿素、多聚磷酸钠、水为主要成分；先将尿素分散在水中，混合制成尿素溶液，然后在尿素溶液中加入大豆分离蛋白，在常温下搅拌，再加入多聚磷酸钠，继续搅拌反应为成品。本发明由于采用了控制性化学修饰的方法，选用一定浓度的尿素作用于大豆分离蛋白，使蛋白质结构发生改变，然后在大豆分离蛋白中引入磷酸根基团；其胶粘强度和耐水性能大幅度提高，无甲醛挥发，对环境不会造成污染，具有良好的胶粘特性。

Description

一种以大豆分离蛋白为基料的液体生物胶粘剂及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种以大豆分离蛋白为基料的液体生物胶粘剂，特别是涉及采用尿素和磷酸化方法对大豆分离蛋白同时作用，进行控制性化学修饰；主要用在胶合板生产和家具制造上，属于木材胶粘剂技术领域。

背景技术

现今人们使用的木材胶粘剂大多是由石油衍生物为原料的高分子聚合物，主要有酚醛树脂、聚氨酯、丙烯酸酯、脲醛树脂等，它们是由苯酚、甲醛、异氰酸酯等聚合而成，使用的溶剂是有机类化学物质，极易挥发。虽然这些化工类胶粘剂胶粘强度和耐水性都很好，但是在生产、运输和使用过程中，这些化工类产品会挥发出酚类和甲醛类对人体有害的毒性物质，而且胶粘剂的固化是通过有机溶剂的挥发实现的，大量的有机溶剂挥发到大气中，会带来严重的环境污染。

现今世界人们对胶粘剂的需求在不断扩大，而石油是一种不可再生资源，世界石油贮存量正急剧减少，再加上随着人类生活质量的提高，人们对环境污染越来越重视，这些因素都使采用可再生资源来生产新型的木材胶粘剂越来越成为必要。

本发明作出以前，国外曾有以大豆粉为主要基料，并配以溶剂复配成胶粘剂的专利报道，但其胶粘强度差，耐水性不好，因此，很难形成产品推广应用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种采用控制性化学修饰的方法，选用一定浓度的尿素作用于大豆分离蛋白，使蛋白质结构和构象部分发生改变，然后在大豆分离蛋白中引入磷酸根基团；其胶粘强度和耐水性能大幅度提高，对环境不会造成污染，具有良好胶粘特性的以大豆分离蛋白为基料的液体生物胶粘剂及其生产方法。

本发明的主要解决方案是这样实现的：

本发明的以大豆分离蛋白为基料的液体生物胶粘剂，其组份配比按重量百分数计。

本发明取大豆分离蛋白为：8～10％、尿素为：15～17％、多聚磷酸钠为：1～10％、水为：67～73％；首先将尿素分散在水中，混合制成尿素溶液，然后在尿素溶液中加入大豆分离蛋白，在常温下搅拌均匀，再加入多聚磷酸钠，继续搅拌反应为成品。

本发明以大豆分离蛋白为基料的液体生物胶粘剂的生产方法工艺步骤如下：其组份配比按重量百分数计。

1、先取尿素为：15～17％分散在水为：67～73％中，混合制成尿素溶液；

2、在尿素溶液中加入大豆分离蛋白为：8～10％，在常温下搅拌1～2小时；搅拌转速为：1100～1200转/分；

3、然后缓慢加入多聚磷酸钠为：1～10％，继续搅拌反应2～3小时为成品，搅拌转速为：1100～1200转/分。

本发明与已有技术相比具有以下优点：

首先采用大豆分离蛋白为主要基料，水为溶剂，因此本发明产品最重要的一个优点是无毒、对环境也不会产生污染；此外大豆分离蛋白来源广泛、价格低廉，是一种可再生资源，为解决石油资源匮乏、降低胶粘剂成本提供了条件；第二，本发明首次采用控制性化学修饰的方法作用于大豆分离蛋白来制作木材胶粘剂：先用一定浓度的尿素使大豆蛋白空间结构部分展开，然后在大豆分离蛋白中引入磷酸根基团，来达到提高大豆分离蛋白胶粘强度和耐水性的目的；第三，通过这种方法制成的胶粘剂与未修饰大豆分离蛋白相比，其胶粘强度和耐水性大幅度提高(见附图二和附图三)，其胶粘强度甚至比松木本身的强度还要高；第四，首次运用圆二色性光谱来研究蛋白质的二级结构，为解释蛋白质胶粘剂的胶粘强度和耐水性提供了理论依据；尿素只能使蛋白质部分发生变性，而磷酸化也会使蛋白质部分变性，一方面使包埋在内部的疏水基团继续暴露，从而提高了大豆分离蛋白的耐水性；另一方面，磷酸化会在大豆蛋白中引入大量的磷酸根基团，蛋白质分子内部的极性基团与木材接触的有效相互作用提高，胶粘强度增大，并且磷酸化会改变大豆分离蛋白的二级结构，使其从有序的二级结构向无序的二级结构方向转变，蛋白质分子的比表面积增大，蛋白质分子内部的极性基团与木材接触的有效面积也增大，从而相互作用提高，胶粘强度也增大。

附图说明

图1为本发明工艺流程图。

图2为本发明胶粘强度与未修饰大豆蛋白胶粘强度对比图。

图3为本发明耐水性与未修饰大豆蛋白耐水性对比图。

具体实施方式

下面本发明将结合实施例作进一步描述：

实施例一：

本发明实施例中以大豆分离蛋白为基料的液体生物胶粘剂及其生产方法，其组份配比按重量百分数计：

本发明实施例中取大豆分离蛋白9.1％、尿素16.4％、水72.7％、多聚磷酸钠1.8％。先将16.4％尿素分散在72.7％的水中，混合搅拌成尿素溶液，然后在尿素溶液中加入大豆分离蛋白9.1％，在常温下磁力搅拌1小时，转速为：1100转/分，然后缓慢加入1.8％多聚磷酸钠，继续以同样的转速搅拌反应2小时，得到大豆分离蛋白胶粘剂。搅拌设备选用：94-2型定时恒温磁力搅拌器。

通过本发明实施例所制得的大豆分离蛋白胶粘剂胶粘强度和耐水性比未修饰的大豆分离蛋白要高得多。

实施例二：

本发明实施例中取大豆分离蛋白8.9％、尿素15.9％、水70.8％、多聚磷酸钠4.4％。先将15.9％尿素分散在70.8％的水中，混合搅拌成尿素溶液，然后在尿素溶液中加入大豆分离蛋白8.9％，在常温下磁力搅拌1.5小时，转速为：1150转/分，然后缓慢加入4.4％多聚磷酸钠，继续以上述同样的转速搅拌反应2.5小时，得到大豆分离蛋白胶粘剂。搅拌设备选用：94-2型定时恒温磁力搅拌器。

通过本发明实施例所得到的胶粘剂胶粘强度和耐水性是所有实施例中最好的，比未改性大豆分离蛋白的胶粘强度要高出很多，甚至比松木本身的强度还要高，耐水性也大大提高。

实施例三：

本发明实施例中取大豆分离蛋白8.5％、尿素15.2％、水67.8％、多聚磷酸钠8.5％。先将15.2％尿素分散在67.8％的水中，混合搅拌成尿素溶液，然后在尿素溶液中加入大豆分离蛋白8.5％，在常温下磁力搅拌2小时，转速为：1200转/分，然后缓慢加入8.5％多聚磷酸钠，继续以同样的转速搅拌反应3小时，得到大豆分离蛋白胶粘剂。搅拌设备选用：94-2型定时恒温磁力搅拌器。

通过本发明实施例所得到的胶粘剂胶粘强度和耐水性比实施例一、二的效果稍差些。

本发明中采用的原材料为市场所购，使用的为常规设备。

Claims

1、一种以大豆分离蛋白为基料的液体生物胶粘剂，其特征是取大豆分离蛋白为：7～9重量％、尿素为：14～15重量％、多聚磷酸钠为：1～9重量％、水为：70～75重量％；首先将尿素分散在水中，混合制成尿素溶液，然后在尿素溶液中加入大豆分离蛋白，在常温下搅拌，再加入多聚磷酸钠，继续搅拌反应为成品。

2、一种生产权利要求1所述的以大豆分离蛋白为基料的液体生物胶粘剂的生产方法，其特征是采用以下工艺条件：

(1)、先取尿素为：15～17重量％分散在水为：67～73重量％中，混合制成尿素溶液；

(2)、在尿素溶液中加入大豆分离蛋白为：8～10重量％，在常温下搅拌1～2小时；搅拌转速为：1100～1200转/分；

(3)、然后缓慢加入多聚磷酸钠为：1～10重量％，继续搅拌反应2～3小时为成品，搅拌转速为：1100～1200转/分。