[发明专利]一种高性能蛋白基胶黏剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种高性能蛋白基胶黏剂及其制备方法与应用，涉及胶黏剂技术领域，制备方法包括以下步骤：(1)将经过二次压榨的油料植物饼粕粉碎过筛，与水混合，调节pH至8.0～8.5，水浴升温，保温，得到热解液，取一半所述热解液，冷却至室温，得到第一溶液；(2)在剩余的另一半所述热解液中加入聚乙烯胺保温，冷却至室温，得到交联改性植物蛋白基处理液，记为第二溶液；(3)在所述第一溶液中加入二醛类水溶液，搅拌均匀，得到第三溶液。具有生产工艺简单、胶接性能优异、成本可控、使用方便等突出特点，可作为刨花板、胶合板、多层实木层积材等人造板产品生产用胶黏剂。

技术领域

本发明涉及胶黏剂技术领域，特别是涉及一种高性能蛋白基胶黏剂及其制备方法与应用。

背景技术

胶黏剂作为人造板生产中的重要组成部分，直接决定或控制着产品的整体性能。长期以来，因“三醛胶”(主要包括脲醛树脂(UF)、三聚氰胺-甲醛树脂(MF)、酚醛树脂(PF)等)优良的胶接强度和耐水、耐候性，为人造板生产的主要胶种。然而，由于该树脂在生产和使用过程中会释放甲醛和酚等有毒有害物质，开发以生物质为原料的环保型胶黏剂代替“三醛胶”已成为行业新的发展趋势。其中，以大豆蛋白类胶黏剂的研发和应用最为广泛，部分研究成果也已实现了工业化应用。

问题在于，以大豆为主要原料胶黏剂的应用会与人类粮食供给产生冲突，寻找可替代性蛋白原料对蛋白类胶黏剂的可持续发展至为重要。植物蛋白是大型农产品加工业的主要副产品，具有丰富的储量，且种类颇多，属于可再生资源。其中，尤以油料植物加工副产物的开发利用最有意义，原因在于，油料植物加工副产物量大、且含有丰富的蛋白质，但目前对其利用率并不高，且有些副产物可能具有毒副作用，大部分都是作为废料被遗弃，造成了资源浪费与环境负担。

而且，以植物蛋白为主的木材胶黏剂，仍存在对蛋白类型要求高、耐水胶接强度差等突出问题，导致在木材胶接中的实际应用比例偏低。

发明内容

本发明的目的是提供一种高性能蛋白基胶黏剂及其制备方法与应用，具有生产工艺简单、胶接性能优异、成本可控、使用方便等突出特点，可作为刨花板、胶合板、多层实木层积材等人造板产品生产用胶黏剂。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种高性能蛋白基胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将经过二次压榨的油料植物饼粕粉碎过筛，与水混合，调节pH至8.0～8.5，水浴升温，保温，得到热解液，取一半所述热解液，冷却至室温，得到第一溶液；

(2)在剩余的另一半所述热解液中加入聚乙烯胺，与步骤(1)相同温度下保温一段时间，冷却至室温，得到交联改性植物蛋白基处理液，记为第二溶液；

(3)在所述第一溶液中加入二醛类水溶液，搅拌均匀，得到第三溶液。

进一步地，所述油料植物饼粕包括二次冷榨核桃饼粕、工业大麻籽饼粕、油菜籽饼粕或花生饼粕，经粉碎机粉碎后，过120目～140目筛以备用，其中蛋白质含量为45％～48％，碳水化合物含量10％～12％，粗纤维含量1.0％～1.5％。

进一步地，用碱性溶液调节pH至8.0～8.5，所述碱性溶液以氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化镁、氨水等一种或几种为主，使用时配制成质量浓度45％～50％的水溶液。

进一步地，聚乙烯胺外观为无色或淡黄色粘稠状液体，pH值为10～12，纯度为99％，平均分子量为1300，为方便操作，使用时可配制成80％质量比例的水溶液。

进一步地，所述步骤(1)中油料植物饼粕粉与水的质量比为1：8，水浴温度为90℃～95℃，保温时间为1.5～2.5小时。

进一步地，所述步骤(2)中聚乙烯胺的加入比例为另一半所述热解液质量的3％～5％，保温时间为0.5～1小时。