[发明专利]一种高导电抗菌的无醛胶黏剂及其制备方法及应用

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，提供了一种高导电抗菌的无醛胶黏剂，由以下重量份计的原料组成：大豆蛋白粉末12份，交联剂6份，改性增强剂0.25‑1份，分散介质水88份，其中，大豆蛋白粉末中蛋白含量大于等于90％，粒径大于200目，改性增强剂为钛酸钡@银纳米粒子，钛酸钡@银纳米粒子粒径小于300纳米。本发明采用改性的核壳结构钛酸钡@银纳米粒子增强增韧大豆蛋白胶黏剂，钛酸钡纳米粒子表面残留的活性基团，有助于纳米粒子与蛋白形成相互作用，提高胶黏剂的强度；此外，引入的银离子壳层对细菌和真菌有一定的抑制作用，可延长大豆蛋白胶黏剂的使用寿命，同时对芯层的钛酸钡纳米粒子形成了包埋，避免因团聚现象使得胶层强度和韧性均下降。

技术领域

本发明属于胶黏剂技术领域，具体涉及一种高导电抗菌的无醛胶黏剂及其制备方法及应用。

背景技术

随着人造板行业的产量提高，带动木材胶黏剂用量与品种日益增加，目前我国木材工业用胶黏剂中三醛类胶黏剂(脲醛树脂，酚醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂)具有十分重要的地位和作用。三醛类胶黏剂应用于生产各种木质产品时，在其生产和使用过程中都会放出游离甲醛等有害气体，造成生产车间和居住室内毒性气体的存在，严重危害人们的身体健康。同时，人们对环保要求的提高，世界经济也由工业化社会向生态化社会发展，木材胶黏剂工业面临着环境保护等重大问题。因此，面对石油资源的不可再生性，开发环境友好型可再生胶黏剂成为木材行业亟需解决的问题。

人造板在使用过程中,在满足应用场合力学性能要求的同时,还应附加一些特定的功能。普通人造板属于绝缘体范畴，应用范围局限于结构用板材。而具有导电功能的人造板的应用前景非常宽广，可用于功能性抗静电、平面发热体、电磁波屏蔽等领域，具有高附加值、高经济和社会效益的特点。实现人造板导电功能化的有效途径之一是胶黏剂功能化，少量添加纳米导电填料，可实现单板间的胶层导电。

大豆分离蛋白是一种可持续的，可降解的、具有生物相容性的天然高分子材料，被认为是石油基胶黏剂的理想替代品。但是，纯大豆蛋白的机械性能不足，这限制了它们在高性能新兴材料领域的发展。研究发现将有机/无机导电纳米填料(例如石墨烯，碳纳米管，金属纳米线，硅酸盐，陶瓷填料等)与大豆蛋白胶黏剂复合，增强胶层机械性能的同时还能获得一定的导电性。但是胶层强化的同时通常伴随着塑性或韧性的急剧下降，难以实现高强度和高韧性的共存。此外，由于纳米粒子的高表面能，它们也容易发生团聚，造成粒子间距过近，使得微裂纹转变为大裂纹，导致胶层强度和韧性均下降。

发明内容

本发明克服了现有技术中传统醛类胶黏剂释放甲醛的问题，提供一种高导电抗菌的无醛胶黏剂及其制备方法及应用以解决现有技术中的不足，其制备工艺简单，原料易得，易于实施。

以下所述质量体积比的单位均为g/ml。

本发明提供一种高导电抗菌的无醛胶黏剂，由以下重量份计的原料组成：大豆蛋白粉末10-15份，交联剂6-8份，改性增强剂0.25-1份，分散介质水85-90份，其中，大豆蛋白粉末中蛋白含量大于等于90％，粒径大于200目；

所述改性增强剂为钛酸钡@银纳米粒子，所述钛酸钡@银纳米粒子粒径小于300纳米。

作为优选，所述交联剂为新戊二醇二缩水甘油醚。

作为优选，所述钛酸钡@银纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：

a：称取钛酸钡纳米粒子加入SnCl₂·H₂O和HCl的混合溶液中，搅拌均匀后超声分散30min，将混合液搅拌回流离心处理，沉淀物经去离子水洗涤后干燥处理；

b：将步骤a获得的沉淀物超声分散于硝酸银氨水中，搅拌30min后离心处理，沉淀物经去离子水清洗获得颗粒状产物；