本发明公开了一种植物基高粘性胶水的制备方法，属于胶水制备技术领域。
背景技术：
胶水是连接两种材料的中间体，多以水剂出现，属精细化工类，种类繁多，主要以粘料、物理形态、硬化方法和被粘物材质的分类方法。
胶水不是独立存在的，它必须涂在二个物体之间才能发挥粘接作用。胶水中的化学成分，在水性环境里。胶水中的高分子体(白胶中的醋酸乙烯是石油衍生物的一种)都是呈圆形粒子，一般粒子的半径是在0.5～5μm之间。物体的粘接，就是靠胶水中的高分子体间的拉力来实现的。在胶水中，水就是中高分子体的载体，水载着高分子体慢慢地浸入到物体的组织内。当胶水中的水分消失后，胶水中的高分子体就依靠相互间的拉力，将两个物体紧紧的结合在一起。在胶水的使用中，涂胶量过多就会使胶水中的高分子体相互拥挤在一起;高分子体间产生不了很好的拉力。高分子体相互拥挤，从而形成不了相互间最强的吸引力。同时，高分子体间的水分也不容易挥发掉。这就是为什么在粘接过程中“胶膜越厚，胶水的粘接效力就越差的原因”。涂胶量过多，胶水大起到的是“填充作用”而不是粘接作用，物体间的粘接靠的不是胶水的粘结力，而是胶水的“内聚力”。
日常的工作中，常常需要对一些东西进行粘合，为保证能够有效粘合，在其表面涂抹一层胶水，但现有的胶水，原材料中含有不同程度的毒性和刺激性，长期使用会对人体产生危害，胶水进行粘合之后容易出现硬化分层、粘合强度低、粘结速度慢、涂刷性差且不能在高温条件下使用，给工作和生活带来诸多不便。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题：针对现有的胶水原材料中含有不同程度的毒性和刺激性，长期使用会对人体产生危害，胶水进行粘合之后容易出现硬化分层、粘合强度低、粘结速度慢、涂刷性差且不能在高温条件下使用的问题，提供一种植物基高粘性胶水的制备方法，该方法以豆粕为原料，制得大豆分离蛋白，再用瓜尔豆胶作为原料制得瓜尔豆胶水解液，再将亚硫酸氢钠、去离子水、大豆分离蛋白及瓜尔豆胶水解液搅拌反应调节pH后，静置干燥至膏状，随后经研磨、热处理步骤制得改性大豆分离蛋白，将改性大豆分离蛋白与去离子水中、聚乙烯醇、白砂糖等搅拌混合反应，即可制得植物基高粘性胶水，本发明制备工艺简单，所采用的原材料天然环保，制得的胶水粘合强度高，粘合后不会产生硬化分层，在高温环境下能正常使用，并且胶水粘合速度快、涂抹方便，有效提高了工作效率，适合大规模应用。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）称取100～200g豆粕，加入粉碎机粉碎，过200目筛，将过筛后的豆粕粉加入800～1000mL去离子水中，以300～400r/min搅拌混合10～15min得混合液，用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节混合液pH为8.0～9.0，将混合液加入离心机中，以5000～6000r/min离心分离2～3h，收集上清液，用质量分数为5%氯化氢溶液调节上清液pH为4.5～4.8，静置20～30min，加入离心机中，以5000～6000r/min离心分离2～3h，收集沉淀，将沉淀浸泡在1.0～1.2L去离子水中，以300～400r/min搅拌1～2h，将溶液置入冷冻干燥箱中干燥5～6h，得大豆分离蛋白，备用；
（2）称取35～40g瓜尔豆胶，加入3.5～4.0L去离子水中，搅拌至完全溶解，并用质量分数为5%氯化氢溶液调节溶液pH为1.0～1.5，在70～80℃恒温水浴下，水解40～60min制备得水解液，冷却至室温，用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节水解液pH为8.0～9.0，并将混合液装入透析袋中，在4～5℃下，透析20～24h，收集透析袋内溶液，得瓜尔豆胶水解液；
（3）称取3.0～3.5g亚硫酸氢钠，加入550～600mL去离子水中，加热至30～32℃，加入80～85g上述步骤（1）制备的大豆分离蛋白，以200～300r/min搅拌20～30min，保持温度0.5～1.0h，冷却至室温，加入上述瓜尔豆胶水解液，制备得水解混合液，并用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节水解混合液pH为8.0～9.0，将水解混合液置于4～5℃下，静置20～24h，转入50～60℃真空干燥箱中干燥至膏状，将膏状物加入研钵中研磨20～30min，并将粉末加入200～300mL质量分数为5%溴化钾溶液中，在80～90℃下热处理50～60min，将混合液置于105～110℃干燥箱中干燥10～12h，得改性大豆分离蛋白；
（4）称取10～15g上述改性大豆分离蛋白，加入90～135mL去离子水中，在80～85℃恒温水浴下，以200～300r/min搅拌20～30min，加入6.6～9.9g聚乙烯醇，13.2～19.9g白砂糖，10～15g甘油，1.3～2.0g十二烷基磺酸钠，6.6～9.9g消泡剂HT-630，0.14～0.21g三梨酸钾，62～93mL去离子水，继续搅拌20～30min，得植物基高粘性胶水。
本发明的使用方法是：将50～100mL本发明制得的植物基高粘性胶水装入带有小刷子的胶水专用瓶中，使用小刷子蘸取适量胶水，均匀涂抹在需粘连的物体表面，将物体带有胶水的一面按压在被黏附的物体上，用手轻轻按压1～3s，随后静置待胶水干燥即可，经检测，本发明的植物基高粘性胶水粘结强度高，粘结速度为3～5s，胶水能耐150～200℃高温，将使用本发明粘合的物体静置8～12个月，未出现硬化分层现象。
本发明的有益效果是：
（1）本发明的植物基高粘性胶水粘合强度高，粘合后不会产生硬化分层现象，并且胶水粘合速度快、涂抹方便，有效提高了工作效率；
（2）本发明多采用天然植物作为原材料，安全环保，使用过程中不会对环境和人体造成危害，且在高温环境下能正常使用。
具体实施方式
首先称取100～200g豆粕，加入粉碎机粉碎，过200目筛，将过筛后的豆粕粉加入800～1000mL去离子水中，以300～400r/min搅拌混合10～15min得混合液，用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节混合液pH为8.0～9.0，将混合液加入离心机中，以5000～6000r/min离心分离2～3h，收集上清液，用质量分数为5%氯化氢溶液调节上清液pH为4.5～4.8，静置20～30min，加入离心机中，以5000～6000r/min离心分离2～3h，收集沉淀，将沉淀浸泡在1.0～1.2L去离子水中，以300～400r/min搅拌1～2h，将溶液置入冷冻干燥箱中干燥5～6h，得大豆分离蛋白，备用；随后称取35～40g瓜尔豆胶，加入3.5～4.0L去离子水中，搅拌至完全溶解，并用质量分数为5%氯化氢溶液调节溶液pH为1.0～1.5，在70～80℃恒温水浴下，水解40～60min制备得水解液，冷却至室温，用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节水解液pH为8.0～9.0，并将混合液装入透析袋中，在4～5℃下，透析20～24h，收集透析袋内溶液，得瓜尔豆胶水解液；再称取3.0～3.5g亚硫酸氢钠，加入550～600mL去离子水中，加热至30～32℃，加入80～85g上述步骤制备的大豆分离蛋白，以200～300r/min搅拌20～30min，保持温度0.5～1.0h，冷却至室温，加入上述瓜尔豆胶水解液，制备得水解混合液，并用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节水解混合液pH为8.0～9.0，将水解混合液置于4～5℃下，静置20～24h，转入50～60℃真空干燥箱中干燥至膏状，将膏状物加入研钵中研磨20～30min，并将粉末加入200～300mL质量分数为5%溴化钾溶液中，在80～90℃下热处理50～60min，将混合液置于105～110℃干燥箱中干燥10～12h，得改性大豆分离蛋白；最后称取10～15g上述改性大豆分离蛋白，加入90～135mL去离子水中，在80～85℃恒温水浴下，以200～300r/min搅拌20～30min，加入6.6～9.9g聚乙烯醇，13.2～19.9g白砂糖，10～15g甘油，1.3～2.0g十二烷基磺酸钠，6.6～9.9g消泡剂HT-630，0.14～0.21g三梨酸钾，62～93mL去离子水，继续搅拌20～30min，得植物基高粘性胶水。
实例1
首先称取100g豆粕，加入粉碎机粉碎，过200目筛，将过筛后的豆粕粉加入800mL去离子水中，以300r/min搅拌混合10min得混合液，用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节混合液pH为8.0，将混合液加入离心机中，以5000r/min离心分离2h，收集上清液，用质量分数为5%氯化氢溶液调节上清液pH为4.5，静置20min，加入离心机中，以5000r/min离心分离2h，收集沉淀，将沉淀浸泡在1.0L去离子水中，以300r/min搅拌1h，将溶液置入冷冻干燥箱中干燥5h，得大豆分离蛋白，备用；随后称取35g瓜尔豆胶，加入3.5L去离子水中，搅拌至完全溶解，并用质量分数为5%氯化氢溶液调节溶液pH为1.0，在70℃恒温水浴下，水解40min制备得水解液，冷却至室温，用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节水解液pH为8.0，并将混合液装入透析袋中，在4℃下，透析20h，收集透析袋内溶液，得瓜尔豆胶水解液；再称取3.0g亚硫酸氢钠，加入550mL去离子水中，加热至30℃，加入80g上述步骤制备的大豆分离蛋白，以200r/min搅拌20min，保持温度0.5h，冷却至室温，加入上述瓜尔豆胶水解液，制备得水解混合液，并用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节水解混合液pH为8.0，将水解混合液置于4℃下，静置20h，转入50℃真空干燥箱中干燥至膏状，将膏状物加入研钵中研磨20min，并将粉末加入200mL质量分数为5%溴化钾溶液中，在80℃下热处理50min，将混合液置于105℃干燥箱中干燥10h，得改性大豆分离蛋白；最后称取10g上述改性大豆分离蛋白，加入90mL去离子水中，在80℃恒温水浴下，以200r/min搅拌20min，加入6.6g聚乙烯醇，13.2g白砂糖，10g甘油，1.3g十二烷基磺酸钠，6.6g消泡剂HT-630，0.14g三梨酸钾，62mL去离子水，继续搅拌20min，得植物基高粘性胶水。
本实例工艺简便，使用时，将50mL本发明制得的植物基高粘性胶水装入带有小刷子的胶水专用瓶中，使用小刷子蘸取适量胶水，均匀涂抹在需粘连的物体表面，将物体带有胶水的一面按压在被黏附的物体上，用手轻轻按压1s，随后静置待胶水干燥即可，经检测，本发明的植物基高粘性胶水粘结强度高，粘结速度为3s，胶水能耐150℃高温，将使用本发明粘合的物体静置8个月，未出现硬化分层现象。
实例2
首先称取150g豆粕，加入粉碎机粉碎，过200目筛，将过筛后的豆粕粉加入900mL去离子水中，以350r/min搅拌混合13min得混合液，用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节混合液pH为8.5，将混合液加入离心机中，以5500r/min离心分离2.5h，收集上清液，用质量分数为5%氯化氢溶液调节上清液pH为4.7，静置25min，加入离心机中，以5500r/min离心分离2.5h，收集沉淀，将沉淀浸泡在1.1L去离子水中，以350r/min搅拌1.5h，将溶液置入冷冻干燥箱中干燥5.5h，得大豆分离蛋白，备用；随后称取38g瓜尔豆胶，加入3.8L去离子水中，搅拌至完全溶解，并用质量分数为5%氯化氢溶液调节溶液pH为1.3，在75℃恒温水浴下，水解50min制备得水解液，冷却至室温，用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节水解液pH为8.5，并将混合液装入透析袋中，在4.5℃下，透析22h，收集透析袋内溶液，得瓜尔豆胶水解液；再称取3.3g亚硫酸氢钠，加入575mL去离子水中，加热至31℃，加入83g上述步骤制备的大豆分离蛋白，以250r/min搅拌25min，保持温度0.8h，冷却至室温，加入上述瓜尔豆胶水解液，制备得水解混合液，并用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节水解混合液pH为8.5，将水解混合液置于4.5℃下，静置22h，转入55℃真空干燥箱中干燥至膏状，将膏状物加入研钵中研磨25min，并将粉末加入250mL质量分数为5%溴化钾溶液中，在85℃下热处理55min，将混合液置于108℃干燥箱中干燥11h，得改性大豆分离蛋白；最后称取13g上述改性大豆分离蛋白，加入113mL去离子水中，在83℃恒温水浴下，以250r/min搅拌25min，加入8.3g聚乙烯醇，16.2g白砂糖，13g甘油，1.7g十二烷基磺酸钠，8.3g消泡剂HT-630，0.18g三梨酸钾，77mL去离子水，继续搅拌25min，得植物基高粘性胶水。
本实例工艺简便，使用时，将75mL本发明制得的植物基高粘性胶水装入带有小刷子的胶水专用瓶中，使用小刷子蘸取适量胶水，均匀涂抹在需粘连的物体表面，将物体带有胶水的一面按压在被黏附的物体上，用手轻轻按压2s，随后静置待胶水干燥即可，经检测，本发明的植物基高粘性胶水粘结强度高，粘结速度为4s，胶水能耐175℃高温，将使用本发明粘合的物体静置10个月，未出现硬化分层现象。
实例3
首先称取200g豆粕，加入粉碎机粉碎，过200目筛，将过筛后的豆粕粉加入1000mL去离子水中，以400r/min搅拌混合15min得混合液，用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节混合液pH为9.0，将混合液加入离心机中，以6000r/min离心分离3h，收集上清液，用质量分数为5%氯化氢溶液调节上清液pH为4.8，静置30min，加入离心机中，以6000r/min离心分离3h，收集沉淀，将沉淀浸泡在1.2L去离子水中，以400r/min搅拌2h，将溶液置入冷冻干燥箱中干燥6h，得大豆分离蛋白，备用；随后称取40g瓜尔豆胶，加入4.0L去离子水中，搅拌至完全溶解，并用质量分数为5%氯化氢溶液调节溶液pH为1.5，在80℃恒温水浴下，水解60min制备得水解液，冷却至室温，用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节水解液pH为9.0，并将混合液装入透析袋中，在5℃下，透析24h，收集透析袋内溶液，得瓜尔豆胶水解液；再称取3.5g亚硫酸氢钠，加入600mL去离子水中，加热至32℃，加入85g上述步骤制备的大豆分离蛋白，以300r/min搅拌30min，保持温度1.0h，冷却至室温，加入上述瓜尔豆胶水解液，制备得水解混合液，并用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节水解混合液pH为9.0，将水解混合液置于5℃下，静置24h，转入60℃真空干燥箱中干燥至膏状，将膏状物加入研钵中研磨30min，并将粉末加入300mL质量分数为5%溴化钾溶液中，在90℃下热处理60min，将混合液置于110℃干燥箱中干燥12h，得改性大豆分离蛋白；最后称取15g上述改性大豆分离蛋白，加入135mL去离子水中，在85℃恒温水浴下，以300r/min搅拌30min，加入9.9g聚乙烯醇，19.9g白砂糖，15g甘油， 2.0g十二烷基磺酸钠，9.9g消泡剂HT-630，0.21g三梨酸钾，93mL去离子水，继续搅拌30min，得植物基高粘性胶水。
本实例工艺简便，使用时，将100mL本发明制得的植物基高粘性胶水装入带有小刷子的胶水专用瓶中，使用小刷子蘸取适量胶水，均匀涂抹在需粘连的物体表面，将物体带有胶水的一面按压在被黏附的物体上，用手轻轻按压3s，随后静置待胶水干燥即可，经检测，本发明的植物基高粘性胶水粘结强度高，粘结速度为5s，胶水能耐200℃高温，将使用本发明粘合的物体静置12个月，未出现硬化分层现象。