专利名称：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的制作方法
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 甲酵，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l)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
4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、Na2HP04、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。
例如公开号为CN101104786的发明专利申请公开了一种硼酸改性豆粉胶粘剂及 其制备方法，该豆粉胶粘剂按重量份数比由IOO份的豆粉、600份的水、2 14份的 硼酸制成；制备方法如下30 35X:水溶解豆粉后在30 35。C水浴保温3 8min， 最后加硼酸酸溶液搅拌至均匀后再在30 35'C条件下反应10 20min;公开号为 CN101126008发明专利申请公开了一种单宁酸与硼酸改性豆粉胶粘剂及其制备方 法，该改性豆粉胶粘剂成分按重量份数由IOO份的豆粉、600份的水、2 10份的单 宁酸、2 10份的硼酸制成。其制备方法如下30 35。C水溶解豆粉后在30 35°C 水浴保温3 8min，然后加入硼酸溶液，搅拌均匀，间隔10 20分钟加入单宁酸溶 液搅拌至均匀后再反应10 20min;公开号为CN101412899的发明专利申请公开了 一种完全降解型植物蛋白木材胶粘剂及其制备方法，该胶粘剂由下列重量份数的成 份配制而成水100份，植物蛋白粉5 20份，酸度调节剂0 15份，改性剂0.05 20份，助剂0.05 10份，防腐剂0.1 10份，填料0 10份。制备方法依次包括下 列步骤向容器中加水，在搅拌状态下溶解酸度调节剂；在搅拌状态下，向容器中 加入植物蛋白粉，同时根据pH值的变化情况，补充酸度调节剂；将反应体系升温 至改性反应所需温度，搅拌状态下向容器中加入改性剂和助剂，5'C 6(TC保温反应15 240分钟；在保温反应的最后2 5分钟，向溶液中加入防腐剂，搅拌均匀；向
反应体系中加入填料搅拌均匀，得木材胶粘剂。采用酸性试剂变性的植物蛋白胶粘
剂的pH值低，制备的胶合板的胶合强度低，耐水强度低，不能满足II类胶合板要 求。
为解决酸改性植物蛋白胶粘剂耐水性差的缺陷，研究釆用酸碱结合对植物蛋白 进行改性，制备改性胶粘剂，但是由于胶粘剂的组成成分多，导致其制备工艺复杂，
发明者周文瑞, 张世锋, 李建章, 桑子涛, 强 高 申请人:北京林业大学