含有蛋白的乳液和粘合剂以及它们的制造与用途的制作方法

专利名称：含有蛋白的乳液和粘合剂以及它们的制造与用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及分离的蛋白、含有此类蛋白的乳液和粘合剂，并且涉及制造和使用这些蛋白、乳液以及粘合剂的方法。背景有机聚异氰酸酯、环氧树脂、脲醛塑料(UF)和苯酚甲醛可熔性酚醛树脂(PF树脂) 以及这些粘合剂的各种的组合的用途被公认用于生产压实的木材复合材料例如刨花板、 纤维板、以及相关的复合木制品还用于制造工程木材复合材料。在这些最终用途的应用中， 通常通过使用具有超过100°C并且通常是200°C的压机温度的加热的压机对这些树脂的固化进行加速。在一些专门的结构(或工程)木材应用中，使用加热来驱动该粘合剂的固化通常是不切实际的，因为该工程木制复合材料结构是太大而不能进行充足的热传递。在这些结构的应用中，在环境温度下固化的粘合剂是更可取的。在制定所有这些树脂配方中的挑战是在对升高的或接近环境的温度下快速固化的需要与维持一个适当长的工作时间(或罐藏期)之间实现一种适当的平衡。此外，最近环境方面的关注意识到了对于用环境更友好的树脂替代UF和PF树脂的需要，这些环境更友好的树脂具有由UF树脂获得的粘合强度，同时消除甲醛并且对最后的产品提供相似的或更好地抗湿性。尽管聚异氰酸酯，例如PMDI，能够提供这些特性，迄今为止，由于成本以及加工问题许多商业上使用PMDI替代UF的尝试已经失败。在木制品工业中对高性能的、低成本的以及环境更清洁的与聚异氰酸酯一样性能优越的粘合剂仍然存在一种需求。已经做出了各种尝试来将聚异氰酸酯粘合剂与其他种类的粘合剂进行共混，但是在某些产业中还没有显著的商业成功，例如，商品木制品产业。具有异氰酸酯功能的预聚合物的用途已经被广泛地研究。不幸地是，在许多情况下，这些预聚合物只是削弱了异氰酸酯的性能。因此，所希望的是拥有能够与聚异氰酸酯或另一种相似的树脂进行组合的一种改性剂或一些可预聚合的种类，为的是通过减少聚异氰酸酯的用量来降低后者的成本，这种减少在不降低性能的情况下是必要的，例如粘合强度以及抗湿性。发明概述本发明提供了乳液以及粘合剂，例如热固性粘合剂，这些乳液和粘合剂含有可以从各种各样的起始材料中分离的一种多肽部分，这些起始材料包括可再生的植物生物质。 为这些乳液和粘合剂提供其优点的一种重要组分是这种分离的多肽组合物。该植物生物质通常是农业行业的一种废弃的副产品并且，因此，本发明提供了一些商业上有用的环境友好的乳液和粘合剂。在此描述的某些分离的多肽部分可以被用于对一种水包油或油包水进行分散或乳化。其结果是，这些多肽部分可以用于将一般在制造粘合剂中使用的油进行分散。根据所选择的配方，所生成的粘合剂表现得与传统的可商购的高性能粘合剂一样或优于这些粘合剂。此外，本发明提供了单组分粘合剂(一种单一混合物，在不添加其他组分下，作为一种粘合剂发挥作用)或者双组分或多组分粘合剂(通过将两个或多个组分混合在一起所产生的粘合剂，这些组分在混合在一起后作为一种粘合剂发挥作用)两者。此外，这些多肽可以被用来在对浮油的清除期间或在三次采油期间对油类进行分散或乳化。在此处描述的某些分离的多肽部分包括水溶性蛋白，这些蛋白可以被用来生成水溶性粘合剂。所生成的水溶性粘合剂可以被用来，例如，将纸粘到玻璃上。所生成的水溶性蛋白还可以使用传统的交联剂来交联从而生成抗水的粘合剂。在一个方面，本发明提供了一种粘合剂组合物，该粘合剂组合物包括(a)从约 5%到约90% (w/w)的一种反应性预聚合物；以及(b)从约10%到约99% (w/w)的一种能够将该反应性预聚合物分散在一种水性介质中的分离的多肽组合物，该水性介质例如，水或一种水基的溶液。该水基的溶液可以包含多个溶解的组分和/或可以包含一种分散的或乳化的胶乳聚合物。在某些情况下，该反应性预聚合物是一种聚异氰酸酯基的预聚合物、一种环氧树脂基的预聚合物、一种胶乳预聚合物、或它们的一种组合。取决于该粘合剂的组分，可以将该预聚合物以及这种分离的多肽组合物进行混合并且作为一种混合物储存直到使用(例如，当一种活化剂或催化剂被添加到该混合物时，或者其中在这些条件下存储该混合物以便不发生固化)。可替代地，当不需要其他的添加剂来启动该反应性预聚合物与这种分离的多肽组合物之间的一个反应时，在使用之前将该反应性预聚合物和这种分离的多肽组合物立即混合。在另一个方面，本发明提供了一种双组分粘合剂组合物，该粘合剂组合物包括 (a) 一个第一组分(组分A)，包括从约5%到约90% (w/w)的一种反应性预聚合物，其中该反应性预聚合物是一种聚异氰酸酯基预聚合物、一种环氧基预聚合物、或它们的一种组合； 以及(b) —个第二组分(组分B)，包括从约10%到约99% (w/w)的一种能够将该反应性预聚合物分散在一种水性介质中的分离的多肽组合物。取决于组分A和组分B的构成，在使用之前立即将组分A和组分B混合。在一个实施方案中，该粘合剂，当被固化时，包括从约到约95% (w/w)的组分A的不挥发部分以及从约5%到约99% (w/w)的组分B的不挥发部分。此外，取决于该粘合剂组合物的应用以及功能，组分B中固体与该预聚合物的重量比可以是在从100 0.1到0.1 100的范围内。在每个上述的方面中，该聚异氰酸酯基的预聚合物可以是一种有机的聚异氰酸酯；或在一种有机聚异氰酸酯与，例如，一种多肽、一种多元醇、一种基于胺的多元醇、一种含有胺的化合物、一种含有羟基的化合物、或一种它们的组合之间的一种反应产物。此外， 在每个上述的方面中，该粘合剂组合物可以进一步包括一种催化剂。该环氧基预聚合物可以是一种包含环氧的化合物。可替代地，该环氧基预聚合物可以是在一种环氧树脂与，例如，一种多肽、一种多元醇、一种基于胺的多元醇、一种含有胺的化合物、一种含有羟基的化合物、或一种它们的组合之间的一种反应产物。该环氧树脂可以选自下组，该组由以下各项组成一种双酚A的二缩水甘油醚、一种烷氧基化的双酚A的二缩水甘油醚、一种环氧线性酚醛树脂、环氧化豆油，环氧化亚麻籽油、环氧氯丙烷、通过与环氧氯丙烷反应衍生自多酚的缩水甘油醚-型环氧树脂、以及它们的组合。在另一个方面，本发明提供了一种粘合剂组合物，该粘合剂组合物包括(a)从约 5%到约90% (w/w)的选自下组的一种反应性预聚合物，该组由以下各项组成一种有机聚异氰酸酯、一种有机聚异氰酸酯与一种多肽之间的一种反应产物、一种多元醇、一种基于胺的多元醇、一种含有胺的化合物、一种含有羟基的化合物、或它们的一种组合；(b)从约 10%到约99% (w/w)的一种能够将该反应性预聚合物分散在一种水性介质中的分离的多肽组合物；以及(c) 一种任选的催化剂。在本发明的每个上述的方面中，这种分离的多肽组合物能够将该反应性预聚合物分散在该水性介质中以生成一种稳定的分散体或一种稳定的乳液。通过目测，在将该多肽组合物与该反应性预聚合物混合之后至少5分钟该分散体或乳液基本上没有显示相分离。 在某些实施方案中，通过目测，在将该多肽组合物与该反应性预聚合物混合之后至少10、 15、20、25或30分钟，甚至1、2、3、4、5或6小时或更多，该分散体或乳液基本上没有显示相分离。在另一方面，本发明提供了一种粘合剂组合物，该粘合剂组合物包括(a)从约5% 到约90% (w/w)的一种反应性预聚合物；以及(b)从约10%到约90% (w/w)的一种分离的水溶性的多肽组合物，该多肽组合物包括一个或多个以下的特征(a) —个在约1633CHT1与 1680CHT1之间的酰胺-I吸收谱带，如通过固态傅里叶变换红外光谱(FTIR)测定的；(b) — 个在约1522CHT1与1560CHT1之间的酰胺-II谱带，如通过固态傅里叶变换红外光谱(FTIR) 测定的；(c)两个以约3200CHT1和以约3300CHT1处为中心的突出的1°酰胺N-H伸缩吸收谱带，如通过固态傅里叶变换红外光谱计(FTIR)测定的；(d)通过1N在约94ppm以及在约 IOOppm处的化学位移边界以及 在约7. 6ppm以及在约8. Ippm处的化学位移边界确定的质子化的氮核的突出的簇，如通过溶液态、二维质子-氮耦合的NMR测定的；(e) —个在约 600道尔顿与2，500道尔顿之间的平均分子量；(f)不能使一种水包油乳液稳定，其中，当将包括按重量计的14份溶解或分散到按重量计的86份水中的蛋白的一种水溶液与按重量计 14份的PMDI混合时，该水溶液和该PMDI生成一种不稳定的悬浮液，该悬浮液在混合后五分钟以内在静态条件下在宏观上发生相分离(参见实例34)。这种粘合剂任选地包含一种催化剂，并且该反应性预聚合物可以是一种聚异氰酸酯基预聚合物、一种环氧基预聚合物、一种胶乳预聚合物、或它们的一种组合。该粘合剂可以是一种水溶性粘合剂，该粘合剂有助于例如将纸附贴在固相支持体上。一旦被浸湿，该纸就可以从该固相支持体上移开。在本发明的每个上述的方面中，该有机聚异氰酸酯可以是选自下组，该组由以下各项组成聚合的二苯基甲烷二异氰酸酯(PMDI)、4，4’ -亚甲基二苯基二异氰酸酯(4， 4’-MDI)、2，4-亚甲基二苯基二异氰酸酯0，4-MDI)、或它们的一种组合。在某些情况下，该聚异氰酸酯基反应性预聚合物是一种包括一种或多种末端反应性异氰酸酯基团的聚合物。该预聚合物组合物中的多元醇可以是一种烷氧基化胺、聚氧化丙烯二醇、聚氧化乙稀二醇、聚丁二醇、聚乙二醇、丙二醇、丙烷二醇、甘油、或它们的一种混合物。当使用一种催化剂时，该催化剂可以是一种伯胺、一种仲胺、一种叔胺、一种有机金属化合物、或它们的一种组合。示例性的伯胺包含，例如，甲胺、乙胺、丙胺、环己胺、以及苄胺。示例性的仲胺包含，例如，二甲胺、二乙胺、以及二异丙胺。示例性的叔胺包含，例如，二氮杂双环辛烷(Dabco)、三乙胺、二甲基苄胺、双-二甲基氨乙基醚、四甲基胍、双-二甲基氨基甲基苯酚、2，2' -二吗啉基二乙醚、2-(2-二甲基氨基乙氧基)_乙醇、2-二甲基氨乙基-3- 二甲基氨丙基醚、双-(2- 二氨乙基)-醚、N，N- 二甲基哌嗪、N- (2-羟基乙氧基乙基)-2-氮杂双环庚烷、Tacat DP-914 (Texaco Chemical)、JeffCat 、N，N，N，N-四甲基丁烷-1，3- 二胺、N，N, N, N-四甲基丙烷-1，3- 二胺、N，N, N, N-四甲基己烷_1，6_ 二胺、2， 2' -二吗啉基二乙醚(DMDEE)、或它们的一种混合物。示例性的有机金属化合物包括，例如，二正辛基硫醇锡、二丁基马来酸锡、双乙酸盐、二月桂酸盐、二氯化物、双-十二烷基硫醇盐、乙酸锡(II)、乙基己酸盐以及二乙基己酸盐、Fe+32，4-戊二酮盐(FeAcAc)或苯基乙基二硫代氨基甲酸铅。此外，示例性的有机金属化合物包括，例如，一种过渡金属乙酰丙酮化物，例如，包括铁、铜或镍的一种乙酰丙酮化物化合物。在本发明的每个上述的方面中，这种分离的多肽组合物可以衍生自可再生的农业生物质。用于这种分离的多肽组合物的起始材料，该材料可以是一种粉状物或一种蛋白分离物，可以是衍生自玉米、小麦、向日葵、棉花、油菜籽、低芥酸菜籽、蓖麻、大豆、亚麻荠、亚麻、麻风树、锦葵、花生、藻类、甘蔗渣、烟草、乳清蛋白、或它们的组合。取决于所采用的处理步骤，该多肽组合物可以包括消化的或水解的蛋白。使用一种或多种酶可以协助消化，并且使用一种或多种化学品可以协助水解，例如，基于酸的或基于碱的水解。关于酶解，可以使用多种酶，包括例如，丝氨酸_、亮氨酸_、赖氨酸-或精氨酸特异的蛋白酶。在某些实施方案中，这种分离的多肽组合物是一种非水溶性的/水可分散的蛋白部分。然而，取决于分离方法，这种分离的多肽组合物还可以包含水溶性的蛋白。在制备本发明的粘合剂中有用的一种非水溶性的/水可分散的蛋白部分，尤其是抗湿性的粘合剂， 包括一个或多个以下的特征(i) 一个在约1620CHT1与1632CHT1之间的酰胺-I吸收谱带以及一个在约ISHcm1与1521CHT1之间的酰胺-II谱带，如通过固态FTI R测定的，(ii)以约3272cm-1处为中心的突出的2°酰胺N-H伸缩吸收谱带，如通过固态FIlR测定的，(iii) 一个在约600道尔顿与约2，500道尔顿之间的平均分子量，(iv)两个质子化的氮簇通过在约86. 2ppm和约87. 3ppm的1N化学位移边界限定，对于第一簇而言 化学位移边界在约 7. 14ppm和7. 29ppm处，并且对于第二簇而言1H化学位移边界在约6. 66ppm和6. 81ppm处， 如通过液态、二维质子-氮耦合的NMR测定的，以及(ν)能够分散一种水包油或油包水来生成一种至少能稳定5分钟的均相乳液。在某些实施方案中，该非水溶性的多肽组合物在水中或其他溶剂是可分散的，并且有助于水包油或油包水的分散以生成一种稳定的分散体或一种稳定的乳液。通过目测， 在将该多肽组合物与该油混合之后至少5分钟该分散体或乳液基本上没有显示相分离。在某些实施方案中，通过目测，在将该多肽组合物与该油混合之后至少10、15、20、25或30分钟，甚至1、2、3、4、5或6小时或更多，该分散体或乳液基本上没有显示相分离。能被这种分离的多肽部分乳化或分散的示例性油类包含，例如，一种有机聚异氰酸酯(例如，PMDI、4， 4’ -亚甲基二苯基二异氰酸酯(4，4，-MDI)、2，4-亚甲基二苯基二异氰酸酯(2，4_MDI)、2， 2-亚甲基二苯基二异氰酸酯0，2-MDI)、单体的MDI、或已经与一种羟基官能的化合物(如一种多元醇)起反应的PMDI)、矿物油、大豆油、衍生的大豆油、车用机油、蓖麻油、衍生的蓖麻油、邻苯二甲酸二丁基酯、环氧化大豆油、玉米油、植物油、甘油三辛酸酯、桉树油、乙酰柠
13檬酸三丁酯、亚麻籽油、一种己二酸酯、一种癸二酸酯、一种邻苯二甲酸酯以及一种柠檬酸酯。另外的能被这种分离的多肽部分乳化或分散的示例性油类包括，例如，一种壬二酸酯、 一种苯甲酸酯、一种乙二醇衍生物、一种环氧衍生物、一种磷酸酯。在一个示例性测定中，将 14份(按重量计)的一种感兴趣的蛋白样品与86份(按重量计)的水进行混合并且将该生成的溶液或分散体与14份(按重量计)的油进行混合，例如，PMDI (参见实例34)。在这些条件下，该非水溶性的蛋白部分有助于一种分散体或乳液的产生，通过目测，在将该多肽组合物与该油混合之后至少5分钟该分散体或乳液基本上没有显示相分离。可以使用其他的油类进行相同的测定。本发明的粘合剂组合物，除了包含一种非水溶性的/水可分散的蛋白部分外还可以包括一种水溶性的蛋白部分。取决于该粘合剂的构成，该水溶性的蛋白部分与该非水溶性的/水可分散的蛋白部分的比例的范围是从0 1到3 2(w/w)0可替代地，该非水溶性的/水可分散的蛋白部分与该水溶性的蛋白部分的重量比可以是至少1 1。在另一方面，本发明提供了一种分离的多肽组合物，该多肽组合物包括多个非水溶性的衍生自各种起始材料的多肽，这些起始材料包括，例如，蓖麻、大豆、低芥酸菜籽、玉米、小麦、向日葵、棉花、油菜籽、亚麻荠、亚麻、麻风树、锦葵、花生、藻类、甘蔗渣、烟草或乳清、或者它们的一种组合。这里适当的，该起始材料可以是衍生自每个上述材料的一种粉状物或一种蛋白分离物。这种分离的多肽组合物能够将油分散或乳化到水中或将水分散或乳化到油中。该油可以选自下组，该组由以下各项组成一种有机聚异氰酸酯(例如，PMDI、4， 4，-亚甲基二苯基二异氰酸酯(4，4，-MDI)、2，4-亚甲基二苯基二异氰酸酯(2，4_MDI)、2， 2-亚甲基二苯基二异氰酸酯0，2-MDI)、单体的MDI、或已经与一种羟基官能的化合物(如一种多元醇)起反应的PMDI)、矿物油、大豆油、衍生的大豆油、车用机油、蓖麻油、衍生的蓖麻油、邻苯二甲酸二丁基酯、环氧化大豆油、玉米油、植物油、甘油三辛酸酯、桉树油、乙酰柠檬酸三丁酯、亚麻籽油、一种己二酸酯、一种癸二酸酯、一种邻苯二甲酸酯以及一种柠檬酸酯。这种分离的非水溶性的/水可分散的蛋白组合物具有各种应用，这些应用包含，例如， 在一种粘合剂或粘结剂的制造中分散一种油基的预聚合物，在一种热塑性或热固性材料的制造中分散一种油或增塑剂，分散在化妆品或药物中使用的一种油，或分散在浮油后或在第三次油回收期间的油类。该非水溶性的/水可分散的多肽组合物包括一个或多个以下的特征(i) 一个在约1620CHT1与1632CHT1之间的酰胺-I吸收谱带以及一个在约15Hcm 1与1521CHT1之间的酰胺-II吸收谱带，如通过固态FIlR测定的，(ii)以约3272CHT1处为中心的突出的2°酰胺N-H伸缩吸收谱带，如通过固态FIlR测定的，(iii) 一个在约600道尔顿与2，500道尔顿之间的平均分子量(使用，例如，MALDI质谱分析法测定)，(iv)两个质子化的氮簇通过在约86. 2ppm和约87. 3ppm的1N化学位移边界限定，对于第一簇而言屮化学位移边界在约7. 14ppm和7. 29ppm处，并且对于第二簇而言1H化学位移边界在约6. 66ppm和6. 8Ippm 处，如通过液态、二维质子-氮耦合的NMR测定的，以及(ν)能够将油乳化在水中来生成一种通过目测至少能稳定5分钟的均相乳液。在某些实施方案中，该非水溶性的多肽组合物能够将油分散水中以生成一种至少能稳定5分钟(通过目测)的均相乳液或分散体。在某些实施方案中，在将该多肽组合物与该油混合之后通过目测至少10、15、20、25或30分钟，乃至1、2、3、4、5或6小时该分散体或乳液基本上没有显示相分离。通过在中性的或碱性的条件下抽提、通过酶消化、或它们的一种组合来将该多肽组合物进行分离。此外，该多肽组合物基本上不含伯胺、羧酸、胺盐以及羧酸盐。一种或多种分离的多肽组合物可以被用于制造一种粘合剂组合物，如在此所述。 取决于所使用的蛋白部分和/或某些添加剂的夹杂物，该生成的粘合剂可以是水溶性的或抗湿的。该粘合剂组合物可以进一步包含一种或多种选自下组的组合物，该组由以下各项组成一种有机聚异氰酸酯；一种有机聚异氰酸酯与，例如，一种多肽、一种多元醇、一种基于胺的多元醇、一种含有胺的化合物、一种含有羟基的化合物、或它们的一种组合之间的一种反应产物；一种含有环氧的化合物；一种含有环氧的化合物与，例如，一种多肽、一种多元醇、一种基于胺的多元醇、一种含有胺的化合物、一种含有羟基的化合物或它们的一种组合之间的一种反应产物；一种有机硅烷；一种聚合物胶乳；一种聚氨酯；以及它们的一种混合物。在另一方面，本发明提供了生产一种非水溶性的多肽组合物的一种方法，该多肽组合物能够将油分散或乳化到水中或将水分散或乳化到油中。该方法包括以下步骤(a) 在从约6. 5到约13的的范围内的pH值下培养一种水溶液至少5分钟，该水溶液包含一种溶解的或已分散的起始材料，例如，低芥酸菜籽粉状物、低芥酸菜籽蛋白分离物、蓖麻粉状物、蓖麻蛋白分离物、大豆粉状物、或大豆蛋白分离物、或它们的一种组合；(b)在步骤(a) 之后，将PH降低到约4. 0-5. 0由此来使一部分水溶性的蛋白和非水溶性的蛋白两者沉淀； (c)收获在步骤(b)中沉淀的蛋白；并且(d)将步骤(c)中收获的蛋白进行洗涤由此来生成一种分离的多肽组合物。在某些实施方案中，该方法进一步包括一个或多个以下的步骤在步骤(a)之前、 在步骤(a)之后或在步骤(a)之前和之后两者，用酶法消化这种粉状物或蛋白分离物；用酶法消化在步骤(b)中生成的沉淀；用酶法消化在步骤(c)中分离的该多肽组合物；以及用酶法消化在步骤(d)中分离的该多肽组合物。此外，在制备后该多肽组合物可以被按原样使用或者干燥并储存直到使用。此外，本发明提供了通过每个上述的方法生成的一种分离的多肽组合物。此外，例如，可以从在步骤(a)以及在步骤(b)等中生成的上层清液来合成水溶性的蛋白，该蛋白也可以被用在本发明的粘合剂中，在另一方面，本发明提供了一种稳定的乳液或分散体，例如，一种水性乳液或分散体，该乳液或分散体包括从约1 %到约90 % (w/w)的一种油以及从约1 %到约99 % (w/w) 的一种分离的多肽组合物，其中，这种分离的多肽组合物生成了该油在一种水性介质中的一种稳定的乳液或分散体。该水性乳液或分散体任选地包括从约到约50% (w/w)的油以及从约到约99% (w/w)的分离的多肽组合物。这种分离的多肽组合物能够被分散在水中并且包括一个或多个以下的特征(i) 一个在约1620CHT1与1632CHT1之间的酰胺-I吸收谱带以及一个在约ISHcm1与1521CHT1之间的酰胺-II谱带，如通过固态FIlR测定的， (ii)以约3272CHT1处为中心的突出的2°酰胺N-H伸缩吸收谱带，如通过固态FIlR测定的，(iii) 一个在约600道尔顿与2，500道尔顿之间的平均分子量(使用，例如，MALDI质谱分析法测定)，(iv)两个质子化的氮簇通过在约86. 2ppm和约87. 3ppm的1N化学位移边
15界限定，对于第一簇而言 化学位移边界在约7. 14ppm和7. 29ppm处，并且对于第二簇而言1H化学位移边界在约6. 66ppm和6. 8Ippm处，如通过液态、二维质子-氮耦合的NMR测定的，以及(ν)能够将一种油分散在水中来生成一种至少能稳定5分钟的均相乳液。该油可以选自下组，该组由以下各项组成一种有机聚异氰酸酯(例如，PMDI、4，4’_亚甲基二苯基二异氰酸酯(4，4’ -MDI)、2，4-亚甲基二苯基二异氰酸酯Q，4-MDI)、2，2-亚甲基二苯基二异氰酸酯0，2-MDI)、单体的MDI、或已经与一种羟基官能的化合物(如一种多元醇)起反应的PMDI)、矿物油、大豆油、衍生的大豆油、车用机油、蓖麻油、衍生蓖麻油、邻苯二甲酸二丁基酯、环氧化大豆油、玉米油、植物油、甘油三辛酸酯、桉树油、乙酰柠檬酸三丁酯、亚麻籽油、一种己二酸酯、一种癸二酸酯、一种邻苯二甲酸酯、以及一种柠檬酸酯。在某些实施方案中，该多肽组合物具有一个在约1与1. 15之间的多分散性指数 (PDI)。在某些其他实施方案中，该多肽组合物具有一个在约1与1. 75之间或在约1与3 之间的多分散性指数(PDI)。在某些实施方案中，在将该多肽组合物与该油混合之后通过目测至少5分钟该乳液基本上没有显示相分离。此外，本发明提供了一种包括在此处描述的稳定乳液的粘合剂组合物。在另一方面，本发明提供了将一个第一物品粘合至一个第二物品的一种方法。该方法包括以下的步骤(a)将上述的粘合剂组合物中的任何一种涂覆到该第一物品的一个表面上由此来产生一个粘合区域；以及(b)将该粘合表面与该第二物品的一个表面接触由此来将该第一表面粘合到该第二表面上。该方法任选地还包括以下步骤在步骤(b)之后， 使该粘合剂组合物固化，该固化可以通过施加压力、加热、或压力以及加热两者来促进。在另一方面，本发明提供了生成一种复合材料的一种方法。该方法包括以下步骤 (a)将一个第一物品以及一个第二物品与上述的粘合剂组合物中的任何一种组合以生成一种混合物；以及(b)将通过步骤(a)生成的混合物固化来生成该复合材料。该固化可以包括将压力、加热、或压力以及加热两者应用于该混合物。在某些实施方案中，该第一物品、该第二物品、或该第一物品以及第二物品两者是木质纤维素材料，或包括木质纤维素材料的复合材料。该第一物品、该第二物品、或该第一物品以及第二物品两者可以包括一种金属、一种树脂、一种陶瓷、一种聚合物、一种玻璃或它们的一种组合物。该第一物品、该第二物品、或该第一物品以及第二物品两者可以是一种复合材料。此外，本发明提供了通过每个上述制造方法产生的一种物品。此外，本发明提供了一种物品，该物品包括两个或更多个使用一个或多个在此描述的该粘合剂组合物粘结在一起的部件。这些粘结的部件可以选自下组，该组由以下各项组成纸、木材、玻璃、金属、玻璃纤维、木质纤维、陶瓷、陶瓷粉末、塑料(例如，一种热固性塑料)以及它们的组合物。本发明提供了使用一个或多个在此描述的粘合剂组合物产生的一种物品(例如，一种复合材料、叠层材料或一种包含复合材料的叠层材料)。该复合材料可以是刨花板、颗粒板、纤维板、胶合板、叠层木皮板、胶合层木、叠层全木、层叠复合木、复合木材I型梁、中密度纤维板、高密度纤维板、挤出的木材或玻璃纤维。该复合材料可以是一种热固性的复合材料或一种热塑性的复合材料。在某些实施方案中，该物品包括一种木质纤维素部件。此外，该物品可以包括纸、 木材、玻璃、玻璃纤维、木质纤维、陶瓷、陶瓷粉末或它们的组合物。在某些实施方案中，该粘合剂可以包括一种有机聚异氰酸酯，例如，从约30%到约70% (w/w)的一种有机聚异氰酸酯。在某些实施方案中，聚异氰酸酯形成一种聚氨酯，它构成了该物品的从约到约25% (w/w) O取决于所使用的粘合剂，所生成的物品可以具有一个或多个以下的特征该物品是抗湿性的；在水中煮沸5分钟之后该物品保持完整；在水中煮沸5分钟之后该物品的两个或更多个部件仍然保持粘结；当在水中煮沸5分钟时，该物品显示出相对于在暴露到水中之前的物品在体积上的增加是小于20% ；并且当该物品(例如，一种复合材料、叠层材料或包含一种复合材料的一种叠层材料)包含一种在复合材料或叠层材料中的木质纤维素材料时，当该物品被放置在能足够破坏该物品的一个加载压力下时该物品展现了不小于 50%、任选地不小于75%的木质纤维素部件的粘着破坏。在某些实施方案中，当该物品被放置在能足够破坏该物品的一个加载压力下时该物品展现了不小于50%的木质纤维素组分的粘着破坏。在以下的详细说明和权利要求书中详细描述了本发明的这些以及其他的方面和特征。附图简要说明从优选的实施方案的如下说明，本发明的上述内容和其他目的、特征和优点将变得清楚，如附图中所示。类似参比元素鉴别了相应的图中的共同特征。这些附图不需要按比例绘制，反而将重点放在说明本发明的原理上，其中

图1是一幅流程图，示出可以使用在此说明的分离的多肽部分来生产的粘合剂；图2是一幅流程图，示出用于生产在本发明的实践中有用的分离的多肽组合物的示例性的方法的步骤；图3是一幅图，示出了非水溶性的/水可分散的蛋白的浓度之间的关系以及使用该蛋白生产的一种粘合剂(或粘结剂)的性能；图4示出了在实例18中使用的蛋白材料的重叠固态FIlR光谱；该蛋白材料即是消化并且脱氨基的蓖麻蛋白批号5-82、消化的蓖麻批号5-83、以及消化的大豆蛋白批号 5-81 ；图5示出了分离自消化的蓖麻批号5-90并且然后用于制备在实例20中报告的粘合剂的蛋白部分的重叠固态FIlR光谱；该蛋白部分即是，水溶性的部分，以及非水溶性的、 可分散的部分；图6示出了来自消化的蓖麻的分离的水溶性的部分、以及非水溶性的/水可分散的部分的固态FIlR光谱，其中来自图5的羰基酰胺区域扩大；图7示出了来自消化的蓖麻的分离的水溶性的部分，以及非水溶性的、水可分散的部分的固态FIlR光谱，其中来自图5的N-H伸缩区域扩大；图8示出了实例23的7-层片复合材料6x6”的中央结合线的温度；图9示出了来自蓖麻蛋白(批号5-94)的分离的水溶性的部分、以及非水溶性的 /水可分散的部分的重叠固态FIlR光谱，示出羰基酰胺区域的扩张；图10示出了来自蓖麻蛋白(批号5-94)的分离的水溶性的部分、以及非水溶性的 /水可分散的部分的固态FIlR光谱，其中N-H和O-H伸缩区域扩大；图11示出来自蓖麻蛋白(批号5-94)和来自酶消化的蓖麻(批号5-90)的分离的非水溶性的/水可分散的部分的重叠固态FIlR光谱；
图12示出了来自消化的大豆的分离的水溶性的部分，以及非水溶性的、可分散的部分的重叠固态FIlR光谱，其中羰基酰胺区域扩展，并且其中该光谱被垂直定标以达到用于酰胺-I羰基伸缩的等值吸收强度；图13示出了来自消化的大豆的分离的水溶性的部分、以及非水溶性的/水可分散的部分的重叠固态FIlR光谱，其中N-H伸缩区域扩大；图14示出了来自消化的大豆和消化的蓖麻的分离的非水溶性的多肽部分的重叠固态FIlR光谱；图15示出了来自消化的大豆和消化的蓖麻的分离的水溶性的多肽部分的重叠固态FTIR光谱；图16示出了来自消化的大豆和大豆粉的分离的非水溶性的部分的重叠固态FIlR 光谱；图17示出了固态FIlR差谱_ (来自大豆粉的非水溶性的部分的光谱)_ (来自消化的大豆的非水溶性的部分的光谱)说明在来自大豆粉的非水溶性的提取物中观察到存在额外的组分；图18示出了来自多重蛋白样品(消化的大豆批号5-81、大豆粉、蓖麻蛋白分离批号5-94、消化的蓖麻批号5-90)的分离的非水溶性的/分散的部分的重叠固态FIlR表面 ATR光谱，其中羰基酰胺区域扩大；图19是在d6-DMS0中，消化的蓖麻(批号5_83)的二维HSQC1H-15NNMR光谱，示出了两个感兴趣的区域，表示为区域A和区域B ；图20是在d6-DMS0中，衍生自消化的蓖麻(批号5_83)的非水溶性的/分散的多肽部分的二维HSQC1H-1N NMR光谱，再一次示出区域A和区域B ；并且图21是二维HSQC1H-1N NMR光谱，其中来自图20的区域A已经被放大。详细说明本发明提供了包含一种多肽组合物(蛋白部分)的乳液、分散体和粘合剂，该组合物可以从多种起始材料分离，这些材料包括例如可再生植物生物质。有助于乳液、分散体、 以及粘合剂的生产的一种重要组分是从该植物生物质分离的特别的多肽组合物。因为用于该多肽组合物的起始材料一般是来自农业行业的废弃的副产品，这些废料副产品典型地被焚烧或丢弃，所以本发明提供了在环境上也是友好的商业上有用的乳液、分散体、和粘合剂。在此说明的某些多肽组合物，例如分离的非水溶性的/水可分散的蛋白部分可以被用于将油分散或乳化到水中，或将水分散或乳化到油中。其结果是，这些多肽组合物可以用于分散一般在制造粘合剂中使用的油，并且这样可以对于粘合剂工业连同使用大体积的粘合剂的工业提供重要的益处。到目前为止，仍难以高性价比生产大体积的不含有甲醛的、 高性能的黏结剂，例如脲醛树脂和苯酚甲醛树脂粘合剂。虽然已经可能使用异氰酸酯生产高性能黏结剂，这种粘合剂相关的价格阻止它们在使用大体积粘合剂的工业(例如木材复合材料工业)中广泛采用。然而，在此说明的多肽部分解决了这一长久感觉到的需要，因为在某些情况下，与现在可得的异氰酸酯基高性能黏结剂相比，它们允许制造使用远远更少的异氰酸酯的高性能粘合剂。此外，一个额外的优点是在此说明的多肽部分允许将异氰酸酯Hf^nPMDI)分散到大体积中这样使得易于在大表面上施用所得到的粘合剂，这可能是需要的，例如在木材复合材料工业中。此外，分离的水溶性的蛋白部分可以用于制造水溶性粘合剂。在希望溶解该粘合剂并且允许分离以前粘合的物品时，这些粘合剂是特别有用的。在一个实施方案中，该水溶性粘合剂可以用于将纸粘贴到固相支持体(例如玻璃(例如瓶子或罐子))上。本发明提供了单罐、单组分粘合剂(一种单一混合物，在不添加其他组分下，作为一种粘合剂发挥作用)或者双组分或多组分粘合剂(通过将两个或多个组分混合在一起所产生的粘合剂，这些组分在混合在一起后作为一种粘合剂发挥作用)两者。图1示出了多种单组分粘合剂和双组分粘合剂，它们可以使用在此说明的非水溶性的/水可分散的蛋白部分来生产。例如，可以在其他任选的添加剂(例如催化剂)存在的条件下，通过将或者i)分离的、分级分离的非水溶性的/水可分散的蛋白，或者ii)分离的、分级分离的、水溶性的蛋白，或者iii) 一种它们的混合物，与一种二异氰酸酯基预聚合物、一种聚合的异氰酸酯基预聚合物、一种环氧基预聚合物或它们的一种组合进行混合来生产第一类型的单组分粘合剂(表示为类型-1粘合剂)。例如，可以通过使PMDI与一种上述多肽组合物进行反应来制造此类单组分粘合剂。如在以下更详细地说明，这些单组分粘合剂可以进一步包括一种多元醇，该多元醇同时在一个罐子里与PMDI和多肽共反应，或者通过按顺序添加到一个单罐中依次反应。这些组合物可以用作独立的单组分粘合剂，或可以用作双组分体系中的组分-A成分。可以在其他任选的添加剂存在的条件下，通过将或者i)分离的、分级分离的非水溶性的/水可分散的蛋白，或者ii)分离的、分级分离的、水溶性的蛋白，或者iii)它们的一种混合物，与一种配制的聚氨酯进行混合来生产第二类型的单组分粘合剂(表示为类型-2粘合剂)。可以在其他任选的添加剂存在的条件下，通过将或者i)分离的、分级分离的非水溶性的/水可分散的蛋白，或者ii)分离的、分级分离的、水溶性的蛋白，或者iii) 它们的一种混合物，与一种胶乳聚合物进行混合来生产第三类型的单组分粘合剂(表示为类型-3粘合剂)。可以通过将或者i)分离的、分级分离的非水溶性的/水可分散的蛋白， 或者ii)分离的、分级分离的、水溶性的蛋白，或者iii)它们的一种混合物，与其他任选的添加剂进行混合来生产第四类型的单组分粘合剂(表示为类型-4粘合剂)。一种类型-4 粘合剂的一个实施方案是含有水溶性的蛋白组合物与其他任选的添加剂的水溶性粘合剂。 例如，这些粘合剂可以用于将纸粘附到玻璃上。类型-4粘合剂的另一实施方案是含有水溶性的蛋白组合物与其他任选的添加剂的非水溶性的粘合剂。取决于它们的组合物，每一种单组分粘合剂(即类型-1、类型_2、类型_3、或类型-4粘合剂中的每一种)可以用作没有添加其他组分的粘合剂。然而，如图1中所示，例如通过将两种或更多种单组分粘合剂混合在一起来制备双组分粘合剂。在这些应用中使用的单组分粘合剂它们自己是稳定的，但是在与第二种不同的单组分粘合剂混合时，生成的混合物产生了一种粘合剂组合物。如图1所示，可以通过以下结合产生示例性的双组分粘合剂(i)结合类型1和类型3粘合剂以生产第五类型的粘合剂(表示为类型-5粘合剂)，(ii)结合类型2和类型4粘合剂以生产第六类型的粘合剂(表示为类型-6粘合剂)；(iii)结合类型1和类型4粘合剂以生产第七类型的粘合剂(表示为类型-7粘合剂)，以及(iv)结合类型2类型3粘合剂以生产第八类型的粘合剂 (表示为类型-8粘合剂)。
因为将在以下更详细地讨论，在此说明的粘合剂可以用于生产多种木材基产品， 这些产品包括复合材料、叠层材料、以及含有复合材料的叠层材料。例如，这些粘合剂可以用于生产固结的木材复合材料，例如刨花板(也称为0SB)、纤维板、以及相关复合木制品， 连同用于生产工程木材复合材料，例如I型梁(工字梁)、叠层木皮板(LVL)，以及其他类型的结构木材复合材料。通过举例的方式，相对于其他通常使用的木材粘合剂，在此说明的粘合剂，例如含有聚异氰酸酯的粘合剂，在生产木材基(木质纤维素的)复合材料中具有许多重要优点。这些优点包括更高的耐湿性和无甲醛散发。不幸的是，聚异氰酸酯基树脂一般比甲醛基树脂更贵。其结果是，成本劣势已经限制异氰酸酯基粘合剂进入商品木制品工业的主要部门，这些部门包括木屑板部门、胶合板部门、或纤维板部门。在此说明的粘合剂，通过包括高浓度的非水溶性的/水可分散的蛋白以及更低量的聚异氰酸酯，允许制造与含有更高量的聚异氰酸酯的常规粘合剂相比表现一样好或更优的粘合剂。其结果是，生成的粘合剂允许没有不利地影响最终产品的总成本的高粘合剂加载。此外，除了它们用于粘合剂的用途，在此说明的非水溶性的/水可分散的蛋白还可以用于在清理浮油或在三次采油期间将油分散或乳化。此外，这些非水溶性的蛋白部分还可以在需要乳化或分散油的应用中用于化妆品、食品和制药行业。以下段落说明了在制造乳液、分散体和粘合剂中有用的多肽组合物的分离和表征，可以与该多肽组合物结合的合适的预聚合物和其他添加剂的选择，用于制造乳液、分散体和粘合剂的方法，连同在此说明的乳液、分散体和粘合剂的某些应用和用途。I.多肽部分的分离和表征从可再生植物生物质可得到的不同蛋白部分具有不同的构成，并且结果是可以被用于多种不同的应用。例如，非水溶性的/水可分散的蛋白部分可以被用于将油分散或乳化到水中，或将水分散或乳化到油中。其结果是，这些蛋白部分可以用于分散用于制造抗水和抗湿的粘合剂的常见的油(例如反应性油，或一种有机聚异氰酸酯，它是反应性的预聚合物)。这些蛋白部分还可以单独地或与任选的添加剂(例如聚合物胶乳)一起使用以形成抗湿粘合剂(例如将纸标签粘附到玻璃瓶或罐上)。可替代地，这些水溶性的蛋白部分还可以用于制造在水中溶解的水溶性粘合剂。如以下所述的那样，这些粘合剂可以任选地含有添加剂。其结果是，这些粘合剂可以用于例如将纸粘附到玻璃上(例如将纸标签粘附到玻璃瓶或玻璃罐上，或将检验贴纸粘附到挡风玻璃上)。此外，该非水溶性的/水可分散的蛋白部分连同水溶性的蛋白部分可以用于合成泡沫，在2010年3月8日提交的具有代理人案号BPR-002的美国专利申请对它作了详细说明，其披露内容通过引用结合在此。含义相同地使用术语“蛋白”和“多肽”，并且是指含有连接在一起的氨基酸的聚合物，例如经由肽键或其他键连接，并且可以含有天然存在的氨基酸或修饰的氨基酸。多肽可以从天然来源分离或使用标准化学法合成。或者通过天然过程(例如翻译后加工)、或者通过在本技术中熟知的化学修饰技术来修饰或衍生这些多肽。修饰或衍生作用可以发生在多肽中的任何地方，包括例如肽主链、氨基酸侧链和氨基端或羧基端。修饰作用包括例如环化作用、二硫键形成、脱甲基作用、去氨基作用、形成共价交联、形成焦谷氨酸酯、甲酰化、Y羧化作用、糖基化、GPI锚点形成、羟基化、碘化、甲基化、豆蔻酰化、氧化、聚乙二醇化、蛋白水解消化、磷酸化、等。如贯穿全文使用的那样，术语“分离的”是指从它的最初环境(例如如
20果它是天然存在的，那就是天然环境)中除去的材料。用于生产分离的多肽组合物(它可以是一种粉状物或一种蛋白分离物)的起始材料可以衍生自以下中的一种或多种玉米、小麦、向日葵、棉花、油菜籽、低芥酸菜籽、蓖麻、 大豆、亚麻荠、亚麻、麻风树、锦葵、花生、藻类、甘蔗渣、烟草、或乳清。已理解可以通过许多方法生产非水溶性的/水可分散的蛋白部分，这将贯穿这些实例进行详细说明。通过用水洗涤以从该混合物除去水溶性的蛋白和水溶性的组分，可以从蓖麻粉(caster meal)中分离粗的非水溶性的/水可分散的蛋白部分(参见实例四)。可替代地，通过用水洗涤以从对应的大豆分离物或水-粉混合物中除去水溶性的蛋白和水溶性的组分，可以从例如大豆蛋白分离物或从大豆粉中分离粗的非水溶性的/水可分散的蛋白部分。虽然粗的非水溶性的/水可分散的蛋白部分可以分散许多油(参见实例游)，但是取决于该具体应用，它可以被有利地用于分离更纯的形式的非水溶性的/水可分散的蛋白部分(参见实例34)。在图 2中图解地示出了一种用于制备非水溶性的/水可分散的蛋白部分的方法。如图2中示出的那样，将该起始材料(例如研磨的粉状物)分散在PH值为6. 5-13 的碱性的水性介质中至少5分钟、至少20分钟、至少40分钟或至少1小时，以形成混合物。 起始材料包括例如低芥酸菜籽粉、低芥酸菜籽蛋白分离物、蓖麻粉、蓖麻蛋白分离物、大豆粉、或大豆蛋白分离物、或它们的一种组合。然后通过添加酸来降低该混合物的PH值(以提供具有的PH值在例如4. 0-5. 0的范围内的一种混合物)，用来沉淀一部分水溶性的蛋白和非水溶性的蛋白这两者。然后，获得非水溶性的材料(即沉淀物)。将得到的材料用水洗涤并且收获剩余的非水溶性的/水可分散的材料。一个示例性的大规模程序是例证的实例 31。此外，如图2中示出的那样，在很多地方可以收获水溶性的蛋白，例如在该起始材料在水性介质中混合以后、在中和作用以后、并且作为来自洗涤步骤的上清液。生成的蛋白可以被按原样使用，或者使用本领域中已知的干燥技术进行干燥。已理解本方法还可以包括一个或多个酶消化和/或化学水解步骤。可以使用一种或多种酶协助消化，并且可以使用一种或多种化学品协助水解，例如酸基或碱基水解。例如可以在碱性水性介质中培养起始材料之前或以后、或在培养之前和以后都将起始材料(例如研磨的粉状物)暴露于酶消化。可替代地，或者此外，可以在添加酸以提供一种具有在 4. 0至5. 0的范围内的pH值的混合物以后，在该材料上进行酶消化步骤。可替代地，或者此外，可以在洗涤以前将收获的非水溶性的/水可分散的材料在收获以后暴露于酶消化。可替代地，或者此外，可以将在洗涤以后收获的材料暴露于酶消化。然而，化学水解可以与上述酶消化步骤一起发生或取代该酶消化步骤。在某些情况下，在化学消化的蛋白中存在的剩余碱类和碱金属不能与聚异氰酸酯共存，并且可能引起异氰酸酯基团的三聚，导致在最终聚异氰酸酯组合物中的稳定性问题。 然而，酶消化可以用于避免或减少与一些化学水解步骤有关的异氰酸酯稳定性问题。已理解在消化蛋白部分中有用的酶包括细菌的、真菌的、动物的、或植物来源的内切或外切蛋白酶或它们的混合物。有用的酶包括例如一种丝氨酸、亮氨酸、赖氨酸、或精氨酸特异的蛋白酶。示例性的酶包括胰蛋白酶，糜蛋白酶A、B和C，胃蛋白酶，凝乳酶，微生物碱性蛋白酶，木瓜蛋白酶，无花果蛋白酶，菠萝蛋白酶，组织蛋白酶B，胶原酶，微生物中性蛋白酶，羧肽酶A、B和C，肌肽酶，鹅肌肽酶，来自金黄色葡萄球菌的V8蛋白酶以及更多的在本领域中所已知的。还可以使用这些蛋白酶的组合。
同样在商业上可得的酶制品例如像Alcalase 、糜蛋白酶800s、 Savinase 、 Kannase 、 Everlase 、 Neutrase 、 Flavourzyme
(都可以从丹麦 Novo Nordisk 可得)、ftx)tex 6. OL,肽酶 fp、Purafect 、 Purastar Οχ Am , Properase (从美国 Genencor 可得)、CorolaseL10 (德国 Rohm)、 胃蛋白酶(德国Merck)、木瓜蛋白酶、胰酶、proleather N和蛋白酶N(日本Amano)、从 Henkel可得的BLAP和BLAP变体、从KAO可得的K-16样蛋白酶、或它们的组合。表1说明了某些有用的内切核酸酶的氨基酸特异性。表 权利要求
1.一种粘合剂组合物，包括(a)从约5%至约90%(w/w)的一种反应性预聚合物；以及(b)从约10%至约99%(w/w)的一种能够将该反应性预聚合物分散到一种水性介质中的分离的多肽组合物。
2.如权利要求1所述的组合物，其中该反应性预聚合物是一种聚异氰酸酯基预聚合物、一种环氧基预聚合物、一种胶乳预聚合物、或它们的一个组合。
3.—种双组分粘合剂组合物，包括(a)一个第一组分(组分A)，包括从约5%至约90% (w/w)的一种反应性预聚合物，其中该反应性预聚合物是一种聚异氰酸酯基预聚合物、一种环氧基预聚合物、或它们的一个组合；以及(b)一个第二组分(组分B)，包括从约10%至约99% (w/w)的一种能够将该反应性预聚合物分散到一种水性介质中的分离的多肽组合物。
4.如权利要求1-3中的任意一项所述的组合物，进一步包括一种催化剂。
5.一种粘合剂组合物，包括(a)从约5%至约90%(w/w)的选自下组的一种反应性预聚合物，该组由以下各项组成有机聚异氰酸酯、以及有机聚异氰酸酯与多肽、多元醇、基于胺的多元醇、含有胺的化合物、含有羟基的化合物、或它们的组合之间的反应产物；(b)从约10%至约99%(w/w)的一种能够将该反应性预聚合物分散到一种水性介质中的分离的多肽组合物；以及(c)一种任选的催化剂。
6.一种粘合剂组合物，包括(a)从约5%至约90%(w/w)的一种反应性预聚合物；以及(b)从约10%至约90%(w/w)的一种分离的水溶性的多肽组合物，包括一个或多个以下特征(a)如通过固态FIlR确定，在约1633cm—1和1680CHT1之间的酰胺-I吸收谱带；(b)如通过固态FTIR确定，在约1522CHT1和1560cm—1之间的酰胺-II谱带；(c)如通过固态FIlR确定，中央位于约3200CHT1、以及中央位于约3300CHT1的两个突出的1°酰胺N-H伸缩吸收谱带；(d)如通过溶液态的、二维质子-氮耦合的NMR确定，通过在约94ppm和约IOOppm的 1NK学位移边界、以及在约7. 6ppm和8. Ippm的屯化学位移边界限定的一个质子化的氮核的突出的簇；(e)在约600与约2，500道尔顿之间的平均分子量；(f)不能稳定化一种水包油乳液，其中当将包括溶解在或分散在按重量计86份水中的按重量计14份蛋白的一种水溶液与按重量计14份PMDI进行混合时，该水溶液和该PMDI 产生一个不稳定的悬浮液，该悬浮液在混合以后五分钟内在静态条件下发生宏观相分离。
7.如权利要求6所述的粘合剂，进一步包括一种催化剂。
8.如权利要求6或7所述的粘合剂，其中该反应性预聚合物是一种聚异氰酸酯基预聚合物、一种环氧基预聚合物、一种胶乳基预聚合物、一种胶乳预聚合物、或它们的一个组合。
9.如权利要求2-4和6-8中的任意一项所述的组合物，其中该聚异氰酸酯基预聚合物是一种有机聚异氰酸酯；或有机聚异氰酸酯与多肽、多元醇、基于胺的多元醇、含有胺的化合物、含有羟基的化合物、或它们的组合之间的一种反应产物。
10.如权利要求1-9中的任意一项所述的组合物，其中该多肽组合物是衍生自玉米、小麦、向日葵、棉花、油菜籽、低芥酸菜籽、蓖麻、大豆、亚麻荠、亚麻、麻风树、锦葵、花生、藻类、 烟草、乳清、或它们的组合。
11.如权利要求4、5、7、8、9、或10中的任意一项所述的组合物，其中该催化剂是一种伯胺、一种仲胺、一种叔胺、一种有机金属化合物、或它们的一个组合。
12.如权利要求11所述的组合物，其中该叔胺是一种二氮杂双环辛烷(Dabco)、三乙胺、二甲基苄胺、双-二甲基氨基乙基醚、四甲基胍、双-二甲基氨基甲基苯酚、2，2' -二吗啉基二乙基醚、2-(2- 二甲基氨基乙氧基)-乙醇、2- 二甲基氨基乙基-3- 二甲基氨基丙基醚、双-(2- 二氨基乙基)_醚、N, N- 二甲基哌嗪、N-(2-羟基乙氧基乙基)-2-氮杂双环庚烧、Tacat DP-914 (Texaco Chemical)、Jeffcat 、N，N, N, N-四甲基丁烧 _1，3_ 二胺、N， N，N，N-四甲基丙烷-1，3- 二胺、N，N, N, N-四甲基己烷_1，6- 二胺或它们的混合物。
13.如权利要求11所述的组合物，其中该叔胺是2，2'- 二吗啉基二乙醚(DMDEE)。
14.如权利要求11所述的组合物，其中该有机金属化合物是二正辛基硫醇锡、二丁基马来酸锡、双乙酸盐、二月桂酸盐、二氯化物、双-十二烷基硫醇盐、乙酸锡(II)、乙基己酸盐和二乙基己酸盐、Fe+32，4-戊二酮盐(FeAcAc)、或苯基乙基二硫代氨基甲酸铅。
15.如权利要求2-4、6-8、以及10-14中的任意一项所述的组合物，其中该聚异氰酸酯基反应性预聚合物是包括一种末端反应性异氰酸酯基团的一种聚合物。
16.如权利要求2-4、6-8、以及10-14中的任意一项所述的组合物，其中该环氧基预聚合物是一种含有环氧的化合物，或者是环氧化物与多肽、多元醇、基于胺的多元醇、含有胺的化合物、含有羟基的化合物、或它们的组合之间的一种反应产物。
17.如权利要求16所述的组合物，其中该环氧化物是选自下组，该组由以下各项组成 双酚-A的二缩水甘油醚、烷氧基化的双酚-A的二缩水甘油醚、环氧线性酚醛树脂、环氧化的大豆油、环氧化的亚麻籽油、环氧氯丙烷、通过与环氧氯丙烷反应衍生自多酚的缩水甘油醚-型环氧树脂、以及它们的组合。
18.如权利要求9或16所述的组合物，其中该多元醇是烷氧基化胺、聚氧化丙烯二醇、 丙二醇、丙烷二醇、甘油或它们的混合物。
19.如权利要求1-18中的任意一项所述的组合物，其中该预聚合物是选自下组的一种有机聚异氰酸酯，该组由以下各项组成聚合的二苯基甲烷二异氰酸酯(PMDI)、4，4’-亚甲基二苯基二异氰酸酯(4，4’ -MDI)、2，4-亚甲基二苯基二异氰酸酯0，4-MDI)、或它们的组I=I ο
20.如权利要求1-19中的任意一项所述的组合物，其中该多肽组合物包括消化的或水解的蛋白。
21.如权利要求20所述的组合物，其中这种消化的蛋白是一种酶消化的蛋白。
22.如权利要求21所述的组合物，其中该酶是一种丝氨酸_、亮氨酸_、赖氨酸_、或精氨酸特异的蛋白酶。
23.如权利要求1-5和9-22中任意一项所述的组合物，其中该水性介质是水。
24.如权利要求1-5和9-22中任意一项所述的组合物，其中该水性介质是一种水基溶液。
25.如权利要求M所述的组合物，其中该水基溶液进一步包括一种分散的或乳化的胶乳聚合物。
26.如权利要求1-5和9-25中任意一项所述的组合物，其中该多肽组合物将该反应性预聚合物分散在该水性介质中以产生一种稳定的分散体或一种稳定的乳液。
27.如权利要求沈所述的组合物，其中通过目测，在将该多肽组合物与该反应性预聚合物混合以后，该分散体或乳液基本表现为至少5分钟没有相分离。
28.如权利要求1-5和9- 中任意一项所述的组合物，其中该多肽组合物将油分散在水中或将水分散在油中以产生一种稳定的乳液。
29.如权利要求观所述的组合物，其中通过目测，在将该多肽组合物与该油混合以后， 该乳液基本表现为至少5分钟没有相分离。
30.如权利要求1-5和9- 中任意一项所述的组合物，其中该多肽组合物包括一个或多个以下特征i.如通过固态傅里叶变换红外光谱(FTIR)确定，酰胺-I吸收谱带在约1620CHT1和 1632CHT1之间，并且酰胺-I I谱带在约1514cm 1和1521cm"1之间，ii.如通过固态FTIR确定，一个突出的2°酰胺N-H伸缩吸收谱带中央位于约 3272cm-1,iii.在约600与约2，500道尔顿之间的平均分子量，iv.如通过溶液态的、二维质子-氮耦合的NMR确定，两个质子化的氮簇通过在约 86. 2ppm和约87. 3ppm的15N化学位移边界限定，对于第一簇而言1H化学位移边界在约 7. 14ppm和7. 29ppm处，并且对于第二簇而言1H化学位移边界在约6. 66ppm和6. 81ppm处， 以及v.能够将油分散在水中或将水分散在油中以产生一种稳定至少5分钟的均勻乳液。
31.如权利要求观、四或30(ν)所述的组合物，其中该油是选自下组，该组由以下各项组成PMDI、矿物油、大豆油、衍生的大豆油、车用机油、蓖麻油、衍生的蓖麻油、邻苯二甲酸二丁基酯、环氧化的大豆油、玉米油、植物油、甘油三辛酸酯、桉树油、乙酰柠檬酸三丁酯、亚麻籽油、己二酸酯、癸二酸酯、邻苯二甲酸酯、以及柠檬酸酯。
32.如权利要求1-5和9-31中的任意一项所述的组合物，其中该多肽组合物在一种液体介质中是可分散的、可溶的、或同时可分散和可溶的，该液体介质选自下组，该组由以下各项组成水、醇、植物油、矿物油、多元醇、基础聚异氰酸酯、用于基础聚异氰酸酯的溶剂、 或它们的组合。
33.如权利要求1-5和9-32中的任意一项所述的组合物，其中该多肽组合物在水中是可分散的，并且协助将油分散在水中或将水分散在油中。
34.如权利要求1-33中的任意一项所述的组合物，进一步包括一种胶乳。
35.如权利要求1-34中的任意一项所述的组合物，进一步包括一种聚氨酯。
36.如权利要求3、4、9和10-35中任意一项所述的组合物，其中当固化时，该粘合剂包括从约至约95% (w/w)的组分A的不挥发部分，以及从约5%至约99% (w/w)的组分 B的不挥发部分。
37.如权利要求1-36中任意一项所述的组合物，其中将该反应性预聚合物与该多肽组合物在使用以前立即混合。
38.如权利要求3、4、9和10-37中任意一项所述的组合物，其中将组分A和组分B在使用以前立即混合。
39.如权利要求1-38中任意一项所述的组合物，其中该粘合剂组合物是一种热固性粘合剂。
40.如权利要求1-39中的任意一项所述的组合物，其中该多肽组合物进一步包括剩余的粉状物组分。
41.如权利要求3、4、和10-40中任意一项所述的组合物，其中在组分B中的固体与该预聚合物的比率(w/w)是在从100 0. 1至0. 1 100的范围内。
42.如权利要求1-41中的任意一项所述的组合物，其中该多肽组合物包括一种含有非水溶性的多肽的组合物。
43.如权利要求42所述的组合物，其中该粘合剂进一步包括一种水溶性的多肽组合物。
44.如权利要求43所述的组合物，其中该水溶性的多肽组合物与该非水溶性的多肽组合物的比率的范围是从0 1至3 2(w/w)。
45.如权利要求43所述的组合物，其中该非水溶性的多肽组合物与该水溶性的多肽组合物的重量比至少是1 1。
46.一种分离的多肽组合物，包括多种衍生自蓖麻粉、蓖麻蛋白分离物、大豆粉、大豆蛋白分离物、低芥酸菜籽粉、低芥酸菜籽蛋白分离物、或它们的组合的非水溶性的多肽，其中这种分离的多肽组合物能够将油分散或乳化在水中或将水分散或乳化在油中。
47.如权利要求46所述的组合物，其中该油是选自下组，该组由以下各项组成PMDI、 矿物油、大豆油、衍生的大豆油、车用机油、蓖麻油、衍生的蓖麻油、邻苯二甲酸二丁基酯、环氧化的大豆油、玉米油、植物油、甘油三辛酸酯、桉树油、乙酰柠檬酸三丁酯、亚麻籽油、己二酸酯、癸二酸酯、邻苯二甲酸酯、以及柠檬酸酯。
48.如权利要求46-47中任意一项所述的组合物，其中该多肽组合物包括一个或多个以下特征(i)如通过固态傅里叶变换红外光谱(FTIR)确定，酰胺-I吸收谱带在约1620CHT1和 1632CHT1之间，并且酰胺-II谱带在约1514cm 1和1521cm"1之间，( )如通过固态FIlR确定，一个突出的2°酰胺N-H伸缩吸收谱带中央位于约 3272cm-1,(iii)在约600与约2，500道尔顿之间的平均分子量，(iv)如通过溶液态的、二维质子-氮耦合的NMR确定，两个质子化的氮簇通过在约 86. 2ppm和约87. 3ppm的1N化学位移边界限定，对于第一簇而言1H化学位移边界在约 7. 14ppm和7. 29ppm处，并且对于第二簇而言1H化学位移边界在约6. 66ppm和6. 81ppm处， 以及(ν)能够将油乳化在水中以产生一种通过目测，稳定至少5分钟的均勻乳液。
49.如权利要求46-48中的任意一项所述的组合物，其中该多肽组合物在水中是可分散的。
50.如权利要求46-49中任意一项所述的组合物，其中该组合物能够将油分散在水中以产生一种通过目测，稳定至少5分钟的均勻乳液或分散体。
51.如权利要求46-50中任意一项所述的组合物，其中通过在中性或碱性条件下提取、 通过酶消化、或通过它们的组合来分离该多肽组合物。
52.如权利要求46-51中任意一项所述的组合物，其中该组合物基本不含有伯胺类、羧酸类、胺盐类、以及羧酸盐类。
53.一种粘合剂组合物，包括如权利要求46-52中任意一项所述的多肽组合物。
54.一种如权利要求53所述的粘合剂，进一步包括一种或多种选自下组的化合物，该组由以下各项组成有机聚异氰酸酯；有机聚异氰酸酯与多肽、多元醇、基于胺的多元醇、 含有胺的化合物、含有羟基的化合物、或它们的组合之间的反应产物；含有环氧的化合物； 含有环氧的化合物与多肽、多元醇、基于胺的多元醇、含有胺的化合物、含有羟基的化合物、 或它们的组合之间的反应产物；有机硅烷；聚合物胶乳；聚氨酯；以及它们的混合物。
55.一种通过包括以下步骤的方法生产的能够将油分散或乳化在水中或能够将水分散或乳化在油中的分离的多肽组合物(a)培养一种水溶液至少5分钟，该溶液包括低芥酸菜籽粉、低芥酸菜籽蛋白分离物、 蓖麻粉、蓖麻蛋白分离物、大豆粉、或大豆蛋白分离物、或它们的组合，所处的PH值是在从约6. 5至约13的范围内；(b)在步骤(a)以后，将pH值降至约4.0-5.0，从而沉淀至少一部分水溶性的蛋白和非水溶性的蛋白这二者；(c)收获在步骤(b)中沉淀的蛋白，从而生产这种分离的多肽组合物；并且(d)将在步骤(c)中收获的蛋白进行洗涤，从而生产这种分离的多肽组合物。
56.如权利要求55所述的多肽组合物，其中该方法进一步包括在步骤(a)以前、在步骤 (a)以后、或在步骤(a)以前和以后将该粉状物或蛋白分离物进行酶消化的步骤。
57.如权利要求55或56所述的多肽组合物，其中该方法进一步包括将通过步骤(b)产生的沉淀物进行酶消化的步骤。
58.如权利要求55、56、或57所述的多肽组合物，其中该方法进一步包括将通过步骤 (c)分离的多肽组合物进行酶消化的步骤。
59.如权利要求55-58中的任意一项所述的多肽组合物，其中该方法进一步包括将步骤(d)中分离的多肽组合物进行酶消化。
60.一种生产一种分离的蛋白组合物的方法，包括(a)培养一种水溶液至少5分钟，该溶液包括低芥酸菜籽粉、低芥酸菜籽蛋白分离物、 蓖麻粉、蓖麻蛋白分离物、大豆粉、或大豆蛋白分离物、或它们的组合，所处PH值是在从约 6. 5至约13的范围内；(b)在步骤(a)以后，将pH值降至约4.0-5.0，从而沉淀一部分水溶性的蛋白和非水溶性的蛋白这二者；(c)收获在步骤(b)中沉淀的蛋白；(d)将在步骤(c)中收获的蛋白进行洗涤，从而生产如权利要求46-52所述的一种分离的多肽组合物。
61.如权利要求60所述的方法，其中该方法进一步包括在步骤(a)以前、在步骤(a)以后、或在步骤(a)以前和以后将该粉状物或蛋白分离物进行酶消化的步骤。
62.如权利要求60或61所述的方法，其中该方法进一步包括将在步骤(b)中产生的沉淀物进行酶消化的步骤。
63.如权利要求60-62中任意一项所述的方法，其中该方法进一步包括将步骤(c)中分离的多肽组合物进行酶消化的步骤。
64.如权利要求60-63中任意一项所述的方法，其中该方法进一步包括将步骤(d)中分离的多肽组合物进行酶消化。
65.如权利要求60-64中任意一项所述的方法，进一步包括将步骤(d)中生产的多肽组合物进行干燥的步骤。
66.如权利要求60所述的方法，进一步包括收获步骤(b)中产生的上清液的步骤。
67.如权利要求66所述的方法，其中该上清液包括水溶性的蛋白。
68.一种稳定的乳液，包括从约至约90% (w/w)的一种油以及从约至约99% (w/w)的一种分离的多肽组合物，其中该多肽组合物产生了一种在水性介质中的油的稳定乳液。
69.一种稳定的水性乳液，包括从约至约50% (w/w)的一种油以及从约至约 99% (w/w)的一种分离的多肽组合物，其中该多肽组合物产生了一种在水性介质中的油的稳定乳液。
70.如通过权利要求68或69所述的乳液，其中如通过固态FIlR确定，该多肽组合物具有特征酰胺-I吸收谱带在从约1620CHT1至约1632CHT1，并且酰胺-II谱带在从约1514cm 1 至约1521CHT1之间。
71.如权利要求68-70中任意一项所述的乳液，其中该蛋白组合物包括一个或多个以下特征(i)如通过固态傅里叶变换红外光谱(FTIR)确定，酰胺-I吸收谱带在约1620CHT1和 1632CHT1之间，并且酰胺-I I谱带在约1514cm 1和1521cm"1之间，( )如通过固态FIlR确定，一个突出的2°酰胺N-H伸缩吸收谱带中央位于约 3272cm-1,(iii)在约600与约2，500道尔顿之间的平均分子量，(iv)如通过溶液态的、二维质子-氮耦合的NMR确定，两个质子化的氮簇通过在约 86. 2ppm和约87. 3ppm的1N化学位移边界限定，对于第一簇而言1H化学位移边界在约 7. 14ppm和7. 29ppm处，并且对于第二簇而言1H化学位移边界在约6. 66ppm和6. 81ppm处， 以及(ν)能够将油乳化在水中以产生一种稳定至少5分钟的均勻乳液。
72.如权利要求68-71中任意一项所述的乳液，其中该油是选自下组，该组由以下各项组成PMDI、矿物油、大豆油、衍生的大豆油、车用机油、蓖麻油、衍生的蓖麻油、邻苯二甲酸二丁基酯、环氧化的大豆油、玉米油、植物油、甘油三辛酸酯、桉树油、乙酰柠檬酸三丁酯、亚麻籽油、己二酸酯、癸二酸酯、邻苯二甲酸酯、以及柠檬酸酯。
73.如权利要求68-72中任意一项所述的乳液，其中该多肽组合物具有在约1与1.15 之间的多分散性指数(PDI)。
74.如权利要求68-73中任意一项所述的乳液，其中通过目测，在将该多肽组合物与该油混合以后，该乳液基本表现为至少5分钟没有相分离。
75.一种粘合剂，包括如权利要求68-74中任意一项所述的稳定乳液。
76.一种用于将一个第一物品粘合至一个第二物品的方法，包括(a)将如权利要求1_45、53、54、和75中任意一项所述的粘合剂组合物沉积到该第一物品表面上，从而产生一个粘合区域；并且(b)使该粘合表面与该第二物品的表面进行接触，从而将该第一表面粘合到该第二表面上。
77.如权利要求76所述的方法，进一步包括在步骤(b)以后允许该粘合剂组合物固化的步骤。
78.如权利要求77所述的方法，其中固化包括施加压力、加热或压力和加热两者。
79.如权利要求76-78中任意一项所述的方法，其中该第一物品、该第二物品或该第一和第二物品这两者是木质纤维素材料、或含有木质纤维素材料的复合材料。
80.如权利要求76-79中的任意一项所述的方法，其中该第一物品、该第二物品或该第一和第二物品这两者包括一种金属、一种树脂、一种陶瓷、一种聚合物、一种玻璃或它们的组合。
81.如权利要求76-80中任意一项所述的方法，其中该第一物品、该第二物品、或该第一和第二物品这两者是一种复合材料。
82.—种生产一种复合材料的方法，包括(a)将一个第一物品和一个第二物品与如权利要求1_45、53、54、和75中任意一项所述的粘合剂组合物进行组合以生产一种混合物；并且(b)将通过步骤(a)生产的混合物进行固化以生产该复合材料。
83.如权利要求82所述的方法，其中该固化包括向该混合物施加压力、加热或压力和加热两者。
84.如权利要求82或83所述的方法，其中该第一物品、该第二物品或该第一和第二物品这两者是木质纤维素材料、或含有木质纤维素材料的复合材料。
85.如权利要求82-84中的任意一项所述的方法，其中该第一物品、该第二物品或该第一和第二物品这两者包括一种金属、一种树脂、一种陶瓷、一种聚合物、一种玻璃或它们的组合。
86.一种通过权利要求76-85中任意一项所述的方法生产的物品。
87.一种物品，包括使用如权利要求1_45、53、54、和75中任意一项所述的粘合剂组合物粘合在一起的两种或更多种组分。
88.如权利要求87所述的物品，其中该粘合的组分是选自下组，该组由以下各项组成 纸、木材、玻璃、金属、玻璃纤维、木质纤维、陶瓷、陶瓷粉末、塑料、以及它们的组合。
89.如权利要求88所述的物品，其中该塑料是热固性塑料。
90.一种使用如权利要求1_45、53、54、和75中任意一项所述的粘合剂组合物生产的物PΡΠ O
91.如权利要求90所述的物品，其中该物品是一种复合材料。
92.如权利要求87、90或91所述的物品，其中该物品包括一种木质纤维素组分。
93.如权利要求87-92中任意一项所述的物品，其中该物品包括纸、木材、玻璃、玻璃纤维、木质纤维、陶瓷、陶瓷粉末、或它们的组合。
94.如权利要求87-93中任意一项所述的物品，其中该粘合剂包括从约30%至约70% (w/w)的一种有机聚异氰酸酯。
95.如权利要求91-94中任意一项所述的物品，其中该复合材料是刨花板、颗粒板、纤维板、胶合板、叠层木皮板、胶合层木、叠层全木、层叠复合木、复合木材I型梁、中密度纤维板、高密度纤维板、挤出的木材、或玻璃纤维。
96.如权利要求91-94中任意一项所述的物品，其中该复合材料是一种热固性复合材料或一种热塑性复合材料。
97.如权利要求86-96中的任意一项所述的物品，其中该物品包括一种聚氨酯。
98.如权利要求97所述的物品，其中该聚氨酯构成该物品的从约至约25%(w/w) 0
99.如权利要求86-98中的任意一项所述的物品，其中该物品是抗湿的。
100.如权利要求87-89中任意一项所述的物品，其中在水中煮沸5分钟以后，这两种或更多种组分保持粘合。
101.如权利要求86-100中任意一项所述的物品，其中在水中煮沸5分钟以后，该物品保持完整。
102.如权利要求100或101所述的物品，其中在水中煮沸5分钟以后，相对于暴露于水之前的物品，在体积方面，该物品表现出小于20 %的增加。
103.如权利要求92-102中任意一项所述的物品，其中在将该复合材料置于足以破坏该复合材料的加载应力下时，该复合材料表现出木质纤维素组分的不小于75%的内聚破坏。
全文摘要
本发明提供了包括可以分离自多种来源的蛋白的乳液和粘合剂，这些来源包括可再生植物生物质，以及制造和使用这些乳液和粘合剂的方法。
文档编号C08G18/70GK102439056SQ201080019607
公开日2012年5月2日 申请日期2010年3月8日 优先权日2009年3月6日
发明者A·A·帕克, J·J·马尔钦科 申请人:生物高聚物技术有限公司