专利名称：一种耐水性大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法。
技术背景
随着世界不可再生资源的日渐枯竭和人类对环境问题的日益关注，无游离甲醛等 有害气体释放的大豆分离蛋白胶粘剂越来越受到重视，但是大豆蛋白质为亲水物质，在湿 润状态下易破裂，从而使大豆蛋白胶粘剂由于粘接强度低且耐水性差，不能在木质及非木 质人造板领域得到广泛应用。现有的改性方法是利用酸、碱、脲或表面活性剂等化学方法对 大豆蛋白胶粘剂改性，改性的大豆蛋白胶粘剂的湿基胶合强度小于0. 7MPa,强度低，耐水性 达不到胶合板国家标准GB/T9846-2004中的II类标准，耐水性差。
发明内容
本发明是为了解决现有利用化学方法改性大豆分离蛋白胶粘剂的湿基胶合强度 低，耐水性差的问题，而提供一种耐水性大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法。本发明的一种耐水性大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法按以下步骤进行一、按 Ig大豆分离蛋白加入8mL 12mL水的比例称取大豆分离蛋白和水，将大豆分离蛋白加入 水中，搅拌均勻，得到大豆分离蛋白溶液；二、向经步骤一得到的大豆分离蛋白溶液中加入 十二烷基苯磺酸钠和硼酸，搅拌均勻，得到混合溶液；其中十二烷基苯磺酸钠的加入质量为 大豆分离蛋白溶液质量的0. 3% 1%，硼酸的加入质量为大豆分离蛋白溶液质量的4% 5%;三、将经步骤二得到的溶液置于超声清洗器中，开启超声清洗机，在功率为80W 120W、 温度为45°C 55°C的条件下，超声处理50min 70min，得到耐水性大豆分离蛋白胶粘剂。本发明的一种耐水性大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法，利用超声波、十二烷基苯 磺酸钠和硼酸对大豆分离蛋白进行物理和化学改性，十二烷基苯磺酸钠结构中存在磺酸 基，能与蛋白质中的官能团发生化学反应，同时疏水基烷基和苯基具有很大的位阻效应，降 低非极性侧链从疏水内部到水介质转移的自由能，通过改性后的蛋白质将其原藏于内部的 疏水端转向外部，和十二烷基苯磺酸钠的疏水部位相互作用而形成胶束团，从而增加了胶 粘层的疏水性，提高胶粘剂的耐水性；硼酸是一元酸，可以释放出氢离子，在大豆分离蛋白 胶粘剂改性过程中能促进碳水化合物之间的交联反应，同时质子酸的存在会使得蛋白质中 有序的结构被打乱，增加大豆分离蛋白胶粘剂与木材官能团的交联机率，从而可以达到增 加胶合强度的目的，适量硼酸的添加还可以增大大豆分离蛋白胶粘剂的耐水性能；超声波 对介质作用就在于空穴作用、机械作用和超混合效应等，促使化学键断裂、形成和暴露更多 反应中心，因此在对大豆分离蛋白胶粘剂进行改性过程，超声波可以使得大豆蛋白的反应 中心暴露出来，再结合化学改性从而可以达到增加胶合强度的目的，此外超声波在向前辐 射过程中，使液体产生数以万计的微小气泡，气泡在声场的作用下振动，当声压达到一定值 时，气泡迅速增大，然后突然闭合，在气泡闭合时产生冲击波，在其周围产生上千个大气压， 在这么大的气压下，大豆蛋白的三级、四级结构被打开，从而使得更多的疏水基团被暴露出来，增加了大豆分离蛋白胶粘剂的耐水性。经本发明的方法制备的耐水性大豆分离蛋白胶粘剂是一种环保型胶粘剂，无有害 气体释放，其pH值7 8，呈中性，减小了对被粘接材料腐蚀性和生产工人的刺激。采用本发 明耐水性大豆分离蛋白胶粘剂压制3层杨木胶合板，评价胶粘剂的胶合强度和耐水强度。 杨木单板规格为300mmX300mmX2mm，每平方厘米的施胶量为1. 8mg，热压温度140°C，热压 压力为2. 5MPa，热压时间90s/mm。然后将压制的胶合板按照GB/T9846-2004标准测试胶合 强度，将压制的胶合板按照GB/T9846-2004标准剪裁后，浸没于温度为63士3°C的水中浸泡 3h (试样全部浸没于水中并加上盖)，取出在室温静置IOmin后，在力学试验机上测定耐水 胶合强度。本方法制备的耐水性大豆分离蛋白胶粘剂的干基胶合强度为1. 2MPa 1. 4MPa, 湿基胶合强度为0. 9MPa 1. IMPa,大于国标大于0. 7MPa的要求，达到胶合板国家标准GB/ T9846-2004中II类胶粘剂的标准，本发明工艺简单，对设备条件要求低，可以用于胶接木质 或非木质人造胶合板。
具体实施例方式具体实施方式
一本实施方式的一种耐水性大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法按以 下步骤进行一、按Ig大豆分离蛋白加入8mL 12mL水的比例称取大豆分离蛋白和水，将 大豆分离蛋白加入水中，搅拌均勻，得到大豆分离蛋白溶液；二、向经步骤一得到的大豆分 离蛋白溶液中加入十二烷基苯磺酸钠和硼酸，搅拌均勻，得到混合溶液；其中十二烷基苯磺 酸钠的加入质量为大豆分离蛋白溶液质量的0. 3% 1%，硼酸的加入质量为大豆分离蛋白 溶液质量的4% 5%;三、将经步骤二得到的溶液置于超声清洗器中，开启超声清洗机，在超 声功率为80W 120W、温度为45°C 55°C的条件下，超声处理50min 70min，得到耐水性 大豆分离蛋白胶粘剂。本实施方式的方法制备的耐水性大豆分离蛋白胶粘剂是一种环保型胶粘剂，无有 害气体释放，其pH值7 8，呈中性，减小了对被粘接材料腐蚀性和生产工人的刺激。采 用本实施方式制备的耐水性大豆分离蛋白胶粘剂压制3层杨木胶合板，评价胶粘剂的胶合 强度和耐水强度。杨木单板规格为300mmX300mmX2mm，每平方厘米的施胶量为1. 8mg， 热压温度140°C，热压压力为2.5MPa，热压时间90s/mm。然后将压制的胶合板按照GB/ T9846-2004标准测试胶合强度，将压制的胶合板按照GB/T9846-2004标准剪裁后，浸没于 温度为63士3°C的水中浸泡3h(试样全部浸没于水中并加上盖)，取出在室温静置IOmin后， 在力学试验机上测定耐水胶合强度，测得耐水性大豆分离蛋白胶粘剂的干基胶合强度为 1. 2MPa 1. 4MPa，湿基胶合强度为0. 9MPa 1. IMPa,大于国标大于0. 7MPa的要求，达到胶 合板国家标准GB/T9846-2004中II类胶粘剂的标准，本实施方式工艺简单，对设备条件要 求低。
具体实施方式
二 本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中按Ig大豆分离蛋白加入8. 5mL 11. 5mL水的比例称取大豆分离蛋白和水。其它步骤与参数与具体实 施方式一相同。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一或二不同的是步骤一中按Ig大 豆分离蛋白加入IOmL水的比例称取大豆分离蛋白和水。其它步骤与参数与具体实施方式
一或二相同。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一至三之一不同的是步骤二中 十二烷基苯磺酸钠的加入质量为大豆分离蛋白溶液质量的0. 4% 0. 9%。其它步骤与参数 与具体实施方式
一至三之一相同。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
一至四之一不同的是步骤二中 十二烷基苯磺酸钠的加入质量为大豆分离蛋白溶液质量的0. 6%。其它步骤与参数与具体实 施方式一至四之一相同。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
一至五之一不同的 是步骤二中硼 酸的加入质量为大豆分离蛋白溶液质量的4. 1% 4. 9%。其它步骤与参数与具体实施方式
一至五之一相同。
具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
一至六之一不同的是步骤二中硼 酸的加入质量为大豆分离蛋白溶液质量的4. 5%。其它步骤与参数与具体实施方式
一至六之 一相同。
具体实施方式
八本实施方式与具体实施方式
一至七之一不同的是步骤三中超 声功率为85W 110W。其它步骤与参数与具体实施方式
一至七之一相同。
具体实施方式
九本实施方式与具体实施方式
一至八之一不同的是步骤三中超 声功率为100W。其它步骤与参数与具体实施方式
一至八之一相同。
具体实施方式
十本实施方式与具体实施方式
一至九之一不同的是步骤三中的 温度为46°C 54°C。其它步骤与参数与具体实施方式
一至九之一相同。
具体实施方式
十一本实施方式与具体实施方式
一至十之一不同的是步骤三中 的温度为50°C。其它步骤与参数与具体实施方式
一至十之一相同。
具体实施方式
十二 本实施方式与具体实施方式
一至十一之一不同的是步骤三 中的超声处理时间为55min 65min。其它步骤与参数与具体实施方式
一至i^一之一相同。
具体实施方式
十三本实施方式与具体实施方式
一至十二之一不同的是步骤三 中的超声处理时间为60min。其它步骤与参数与具体实施方式
一至十二之一相同。
具体实施方式
十四本实施方式的一种耐水性大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法按 以下步骤进行一、按Ig大豆分离蛋白加入IOmL水的比例称取大豆分离蛋白和水，将大豆 分离蛋白加入水中，搅拌均勻，得到大豆分离蛋白溶液；二、向经步骤一得到的大豆分离蛋 白溶液中加入占大豆分离蛋白溶液质量0. 5%的十二烷基苯磺酸钠和占大豆分离蛋白溶液 质量4. 5%的硼酸，搅拌均勻，得到混合溶液；三、将经步骤二得到的溶液置于超声清洗器 中，开启超声清洗机，在超声功率为100W、温度为50°C的条件下，超声处理60min，得到耐水 性大豆分离蛋白胶粘剂。经本实施方式的方法制备的耐水性大豆分离蛋白胶粘剂是一种环保型胶粘剂，无 有害气体释放，其pH值7. 4，呈中性，减小了对被粘接材料腐蚀性和生产工人的刺激。采用 本发明耐水性大豆分离蛋白胶粘剂压制3层杨木胶合板，评价胶粘剂的胶合强度和耐水强 度。杨木单板规格为300mmX300mmX2mm，每平方厘米的施胶量为1. 8mg，热压温度140°C， 热压压力为2. 5MPa，热压时间90s/mm。然后将压制的胶合板按照GB/T9846-2004标准测试 胶合强度，将压制的胶合板按照GB/T9846-2004标准剪裁后，浸没于温度为63士3°C的水中 浸泡3h (试样全部浸没于水中并加上盖)，取出在室温静置IOmin后，在力学试验机上测定 耐水胶合强度。本方法制备的耐水性大豆分离蛋白胶粘剂的干基胶合强度为1. 28MPa，湿基胶合强度为IMPa，大于国标大于0. 7MPa的要求，达到胶合板国家标准GB/T9846-2004中II类胶粘剂的标准，本发明工艺简单，对设备条件要求低，可以用于胶接胶合板。
权利要求
一种耐水性大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法，其特征在于一种耐水性大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法按以下步骤进行一、按1g大豆分离蛋白加入8mL～12mL水的比例称取大豆分离蛋白和水，将大豆分离蛋白加入水中，搅拌均匀，得到大豆分离蛋白溶液；二、向经步骤一得到的大豆分离蛋白溶液中加入十二烷基苯磺酸钠和硼酸，搅拌均匀，得到混合溶液；其中十二烷基苯磺酸钠的加入质量为大豆分离蛋白溶液质量的0.3%～1%，硼酸的加入质量为大豆分离蛋白溶液质量的4%～5%；三、将经步骤二得到的溶液置于超声清洗器中，开启超声清洗机，在功率为80W～120W、温度为45℃～55℃的条件下，超声处理50min～70min，得到耐水性大豆分离蛋白胶粘剂。
2.根据权利要求1所述的一种耐水性大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法，其特征在于步 骤一中按Ig大豆分离蛋白加入8. 5mL 11. 5mL水的比例称取大豆分离蛋白和水。
3.根据权利要求1或2所述的一种耐水性大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法，其特征在 于步骤二中十二烷基苯磺酸钠的加入质量为大豆分离蛋白溶液质量的0. 4% 0. 9%。
4.根据权利要求3所述的一种耐水性大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法，其特征在于步 骤二中硼酸的加入质量为大豆分离蛋白溶液质量的4. 1% 4. 9%。
5.根据权利要求1、2或4所述的一种耐水性大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法，其特征 在于步骤三中超声功率为85W 110W。
6.根据权利要求1、2或4所述的一种耐水性大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法，其特征 在于步骤三中超声功率为100W。
7.根据权利要求5所述的一种耐水性大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法，其特征在于步 骤三中的温度为46°C 54 °C。
8.根据权利要求5所述的一种耐水性大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法，其特征在于步 骤三中的温度为50°C。
9.根据权利要求1、2、4、7或8所述的一种耐水性大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法，其 特征在于步骤三中的超声处理时间为55min 65min。
10.根据权利要求1、2、4、7或8所述的一种耐水性大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法，其 特征在于步骤三中的超声处理时间为60min。
全文摘要
一种耐水性大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法，它涉及大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法。本发明解决了现有的利用化学方法改性大豆分离蛋白胶粘剂的湿基胶合强度低、耐水性差的问题。本发明的方法一、将大豆分离蛋白加入到水中，搅拌均匀，得到大豆分离蛋白溶液；二、向大豆分离蛋白溶液中加入十二烷基苯磺酸钠和硼酸，搅拌均匀，得到混合溶液；三、将混合溶液置于超声清洗器中，超声处理，得到耐水性大豆分离蛋白胶粘剂。本发明的胶粘剂的干基胶合强度为1.2MPa～1.4MPa，湿基胶合强度为0.9MPa～1.1MPa，达到胶合板国家标准GB/T9846-2004中Ⅱ类胶粘剂的标准，工艺简单，可以用于胶接木质或非木质人造胶合板。
文档编号C09J189/00GK101812282SQ20101016020
公开日2010年8月25日 申请日期2010年4月30日 优先权日2010年4月30日
发明者刘志明, 沈江华, 王海英 申请人:东北林业大学;刘志明;沈江华