[发明专利]植物蛋白胶粘剂及制备方法、由该植物蛋白胶粘剂制备的改性胶粘剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于蛋白质的胶粘剂及其制备方法，特别涉及一种植物蛋白的 胶粘剂及其制备方法。

背景技术

我国是世界人造板和木材胶粘剂生产和消费大国，消耗胶粘剂超过500万吨(以 固体含量100％计)。我国木材胶粘剂主要为脲醛树脂、酚醛树脂和三聚氰胺树脂， 使用量达到90％以上，使用上述三醛胶存在如下问题：(1)在胶粘剂生产、人造板 制造及其制品(家具、木地板、室内木质装饰材料等)使用过程中，会不断的释放 甲醛，造成生产车间、居室空气污染，严重威胁人们的身心健康；(2)酚醛胶粘剂 及其人造板制品存在苯酚挥发问题，造成原材料的浪费，生产成本提高；(3)三醛 胶粘剂原料严重依赖化石资源，不可再生；(4)三醛胶粘剂不能降解，污染环境。

由于人造板生产中普遍采用的是甲醛系胶粘剂，特别是大量使用脲醛树脂胶粘 剂，导致人造板及其制品(家具、木地板、室内木质装饰材料等)存在着甲醛释放 问题，是室内空气污染中甲醛污染的主要来源。世界卫生组织已经宣布甲醛是致癌 物质，甲醛是造成室内污染的罪魁祸首之一，因此，解决人造板甲醛释放问题已经 到了刻不容缓的地步。

目前，降低人造板甲醛释放量的方法主要有：1)采用低摩尔比改性脲醛胶粘剂； 2)采用其它环保型胶粘剂；3)在人造板用脲醛胶粘剂中加入甲醛捕捉剂；4)对人 造板进行后处理。但是，这些技术方法还存在着一定的缺陷。如，1)采用低摩尔比 改性脲醛胶粘剂，虽然能够有效降低人造板制品的甲醛释放量，但是耐水强度也往 往降低，固化时间延长，生产效率降低；2)采用其它环保型胶粘剂，如异氰酸酯类 胶粘剂，导致生产成本大幅增加，企业和消费者都难以接受；3)在人造板用脲醛胶 粘剂中加入甲醛捕捉剂，虽然能够有效降低人造板游离甲醛释放量，但是往往降低 人造板的耐水强度；同时，甲醛捕捉剂的价格高，提高了产品成本，降低了产品竞 争力；4)对人造板的后处理，需要人造板甲醛释放后处理设备，但是后处理设备往 往投资较大，提高了产品的生产成本。

植物蛋白来源广泛、成本低廉、可生物降解、能再生，用于制造胶粘剂具有重 大经济前景和社会意义。与现有的“醛类”胶粘剂相比，用植物蛋白胶粘剂制造的 人造板在制造和使用过程中几乎无甲醛释放，从源头上控制和解决了甲醛污染问题， 有助于彻底解决人造板带来的室内空气甲醛污染问题。

但是，用植物蛋白制备的胶粘剂耐水强度较差，不能满足人造板工业应用的要 求。因此，需要对植物蛋白进行变性。蛋白质变性的一般原理是通过亲水/疏水相互 作用，使蛋白质疏水基团外露并形成胶束，提高耐水强度。现有的蛋白质变性方法 仍然存在诸多问题，如碱变性方法制备的植物蛋白胶粘剂胶接木材时，耐水强度提 高，但是残碱往往导致蛋白质与木材“碱伤”，强度下降；弱碱性试剂，如Ca(OH)₂、 硼砂、Na₂HPO₄、氢氧化铵等变性可以得到无碱斑的胶粘剂，解决了“碱伤”问题， 但是耐水强度较低；用酸性试剂变性植物蛋白制备的胶粘剂，pH值较低，能够减小 对被胶接材料和生产工人的刺激性和腐蚀性，但是耐水强度较差。