[发明专利]一种超支化聚酯和硼酸盐改性的高强度防腐大豆蛋白胶黏剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超支化聚酯和硼酸盐改性的高强度防腐大豆蛋白胶黏剂及其制备方法,胶黏剂由大豆蛋白15份、超支化聚酯1.5份、四硼酸钠0.25‑2份、分散介质35份制备而成，制备方法包括超支化聚酯的合成以及胶黏剂的制备两个步骤。本发明的优点在于：能够满足胶合板用胶黏剂的耐水要求，保证了大豆蛋白胶黏剂的实用性能；彻底解决了普通“三醛”类胶合板带来的室内空气污染问题；改性大豆蛋白胶黏剂具有一定的抗菌防霉性能，可以延长大豆蛋白胶黏剂的适用期及胶接制品的耐久性。

技术领域

本发明涉及胶黏剂及其制备，尤其涉及一种超支化聚酯和硼酸盐改性的高强度防腐大豆蛋白胶黏剂及其制备方法。

背景技术

木材工业胶黏剂使用范围广，几乎所有的胶合板、刨花板、中密度纤维板胶黏剂都依赖石油资源，以及造成大量甲醛和游离酚污染。以可再生资源作为原料生产胶黏剂等产品，为替代石油化石资源提供了部分解决方案。生物质胶黏剂是一种可持续、不释放有毒物质、价格低廉胶黏剂，有望在一定程度上替代脲醛树脂和酚醛树脂。

大豆蛋白因其可再生、无毒、成本低、加工性能好、来源丰富等优点而受到广泛关注，在胶黏剂应用方面具有良好的应用前景。然而,大豆蛋白胶黏剂的实际应用受到限制,因为1)强大的大豆蛋白分子间的相互作用,导致其呈脆性,2)含有大量亲水基团的分子链使其耐水性差。通过改变大豆蛋白结构或加入交联剂，可以改善大豆蛋白类胶黏剂的耐水性。前者主要使用碱、十二烷基磺酸钠、尿素等使蛋白质的疏水基团暴露,从而提高其性能,但通常很难使蛋白质胶黏剂的耐水胶接强度满足要求。后者主要通过交联剂与大豆蛋白分子的-COOH、-NH2、-OH基团反应形成致密的交联网络，有效提高胶黏剂的耐水胶接性能。过去的研究主要集中在提高大豆蛋白胶黏剂的胶接强度，而往往忽略了胶黏剂韧性的提高。我们之前的研究已经表明超支化聚酯对大豆蛋白材料的韧性有很大的好处，但是添加超支化聚酯的大豆蛋白胶黏剂的胶接强度还有待提高。

高等植物的细胞壁的强度可以抵抗重力和强大的侧向力。研究证明硼对于高等植物的正常生长是必不可少的，高等植物使用非常低浓度的硼酸盐交联多糖来增强其细胞间结构，这有助于加强和巩固细胞壁，提供机械支持。硼酸盐离子在各种pH环境中与含氧官能团形成共价键的能力，使其成为高等植物的优良交联剂和所有机械健全植物的必要营养物质。已经发现硼酸盐交联剂通过不同类型的结合相互作用，在增强植物机械性能和重要的生存功能方面发挥了重要作用。另一方面，硼被认为具有低毒、高活性、不燃性和无腐蚀性的微量元素，并被证明具有抗菌和抗真菌的特性。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种超支化聚酯和硼酸盐改性的高强度防腐大豆蛋白胶黏剂及其制备方法。

本发明提供一种超支化聚酯和硼酸盐改性的高强度防腐大豆蛋白胶黏剂，所述胶黏剂以大豆蛋白为原料，先将超支化聚酯与其共混，后用四硼酸钠将大豆蛋白、大豆多糖和超支化聚酯交联得到。

为达到上述目的，本发明提供一种超支化聚酯和硼酸盐改性的高强度防腐大豆蛋白胶黏剂，包括以下重量份的组分：大豆蛋白15份、超支化聚酯1.5份、四硼酸钠0.25-2份、分散介质35份。

本发明一个较佳实施例中，所述大豆蛋白为蛋白含量为53%，碳水化合物含量为33%的豆粉，且大豆蛋白的粒径小于200目，优选200-250目。

本发明一个较佳实施例中，所述四硼酸钠为市售产品。采用上述四硼酸钠可以形成三维交联网络提高胶黏剂的交联密度，继而提高胶黏剂的耐水性。

本发明一个较佳实施例中，所述分散介质选择普通自来水或蒸馏水。

本发明还提供上述超支化聚酯和硼酸盐改性的高强度防腐大豆蛋白胶黏剂的制备方法，包括如下步骤：