一种纳米纤维素‑环氧树脂复合改性增强的耐水防腐型大豆蛋白胶粘剂的制备方法与流程

文档序号:14071467阅读:524来源:国知局

本发明涉及胶粘剂领域,具体涉及一种纳米纤维素-环氧树脂复合改性增强的耐水防腐型大豆蛋白胶粘剂的制备方法。



背景技术:

豆粕是大豆提取豆油后的一种副产品,直接丢弃会造成资源的浪费,利用豆粕酶解提取可以得到大豆蛋白胶粘剂,为豆粕的高质化利用提供了出路。由于资源严重紧缺且环境污染对人类造成的威胁日益加剧,大豆蛋白胶粘剂凭借其原料可再生、无污染等优点,越来越多的受到人们的青睐。而大豆蛋白胶粘剂胶接性能、耐水性能及防腐性能还存在不足,不能满足木材业用胶的需求,所以,对大豆蛋白胶粘剂的改性就变得尤为重要。



技术实现要素:

本发明主要解决的技术问题是提供一种纳米纤维素-环氧树脂复合改性增强的耐水防腐型大豆蛋白胶粘剂的制备方法,依照该方法制备的胶粘剂具有良好的耐水性能和防腐性能。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:

一种纳米纤维素-环氧树脂复合改性增强的耐水防腐型大豆蛋白胶粘剂的制

备方法,其特征在于,按以下步骤进行:

a.大豆蛋白胶粘剂的制备:

将50-60重量份豆粕用粉碎机粉碎,过40-60目筛,1:5-10加入蒸馏水,添加纤维素酶,调ph为5-6,在50-70℃下酶解1-2h,然后升温至90-100℃灭酶5-10min,再添加烧碱,恒温50-55℃水浴加热25-35min,搅拌混合均匀,制得大豆蛋白胶粘剂,在4-6℃冰箱中冷藏备用;

b.防腐改性剂的超声工艺:

向1-2重量份纳米氧化铝中1:10-15加入蒸馏水,用盐酸调节ph为5.5-6.5,置于40-50℃水浴振荡器内,加入0.5-1重量份防腐剂,用超声波细胞粉碎仪振荡4-5h,得到防腐型纳米氧化铝分散液;

c.增强改性剂的制备:

向4-6重量份纳米纤维素中加入蒸馏水,配成质量分数为1-2%的悬浮液,在超声波破碎仪中处理1-2h,得到均匀分散液,将其倒入反应釜中,启动搅拌器,加入2-3重量份甲醛,用naoh溶液调ph为8-9,加入1-2重量份三聚氰胺,升温至80-90℃反应1-2h,降至室温,用蒸馏水洗涤2-3次,抽滤,得到三聚氰胺树脂改性纳米纤维素;

d.复合改性大豆蛋白胶粘剂的配制:

将40-50重量份环氧树脂加入a中所得大豆蛋白胶粘剂中,搅拌预处理1-2h,加入0.5-1重量份三乙烯二胺、1-2重量份乳化剂op-10,升温至50-60℃反应1-2h,得到环氧树脂改性大豆蛋白胶粘剂;将其与b、c中所得物料混合,在35-45℃水浴中搅拌1-2h,得到改性大豆蛋白胶粘剂。

其中,步骤a中所述用乙酸钠-乙酸缓冲溶液调节ph,纤维素酶的用量为豆粕干重的0.1-0.2%,烧碱的用量为豆粕干重的5-6%。

步骤b中所述盐酸浓度为1-2%,防腐剂为mb29,超声功率为500-600w。

步骤c中所述naoh溶液浓度为8-10%。

本发明的反应机理及有益效果如下:

用纤维素酶对豆粕进行预处理和改性,可得到环保型胶粘剂,并且节能低碳;通过超声改性的方法将纳米氧化铝均匀分散在大豆蛋白胶粘剂中,超声分散法通过物理增强的作用将纳米氧化铝与大豆蛋白紧密结合,提高胶粘剂的胶接强度、耐水强度及防腐性能;用三聚氰胺树脂对纳米纤维素进行表面羟甲基修饰,以其作为胶粘剂的增强改性剂,表面羟基被疏水基团取代,团聚现象降低,提高了分散性和浸润性;用带有强活性基团的环氧树脂对大豆蛋白胶粘剂进行接枝共混改性,添加了op乳化剂、三乙烯二胺,两者发生化学反应,得到增强型胶粘剂。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。

实施例

一种纳米纤维素-环氧树脂复合改性增强的耐水防腐型大豆蛋白胶粘剂的制

备方法,其特征在于,按以下步骤进行:

a.大豆蛋白胶粘剂的制备:

将55kg豆粕用粉碎机粉碎,过60目筛,1:10加入蒸馏水,添加纤维素酶,调ph为5-6,在50-70℃下酶解2h,然后升温至90-100℃灭酶10min,再添加烧碱,恒温50-55℃水浴加热35min,搅拌混合均匀,制得大豆蛋白胶粘剂,在4-6℃冰箱中冷藏备用;

b.防腐改性剂的超声工艺:

向2kg纳米氧化铝中1:10加入蒸馏水,用盐酸调节ph为5.5-6.5,置于40-50℃水浴振荡器内,加入0.5kg防腐剂,用超声波细胞粉碎仪振荡4h,得到防腐型纳米氧化铝分散液;

c.增强改性剂的制备:

向6kg纳米纤维素中加入蒸馏水,配成质量分数为2%的悬浮液,在超声波破碎仪中处理1h,得到均匀分散液,将其倒入反应釜中,启动搅拌器,加入2kg甲醛,用naoh溶液调ph为8-9,加入1kg三聚氰胺,升温至80-90℃反应1h,降至室温,用蒸馏水洗涤3次,抽滤,得到三聚氰胺树脂改性纳米纤维素;

d.复合改性大豆蛋白胶粘剂的配制:

将45kg环氧树脂加入a中所得大豆蛋白胶粘剂中,搅拌预处理1h,加入1kg三乙烯二胺、2kg乳化剂op-10,升温至50-60℃反应1h,得到环氧树脂改性大豆蛋白胶粘剂;将其与b、c中所得物料混合,在35-45℃水浴中搅拌1h,得到改性大豆蛋白胶粘剂。

其中,步骤a中所述用乙酸钠-乙酸缓冲溶液调节ph,纤维素酶的用量为豆粕干重的0.1%,烧碱的用量为豆粕干重的6%。

步骤b中所述盐酸浓度为1%,防腐剂为mb29,超声功率为550w。

步骤c中所述naoh溶液浓度为8%。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种纳米纤维素‑环氧树脂复合改性增强的耐水防腐型大豆蛋白胶粘剂的制备方法,其特征在于,将豆粕粉碎、过筛,加纤维素酶酶解,加烧碱、水浴加热,制得大豆蛋白胶粘剂;向纳米氧化铝中加防腐剂,超声振荡,得到防腐型纳米氧化铝分散液;向纳米纤维素中加蒸馏水,超声得均匀分散液,加入甲醛、三聚氰胺,反应得三聚氰胺树脂改性纳米纤维素;将环氧树脂加入大豆蛋白胶粘剂中,再加入三乙烯二胺、乳化剂,升温反应得环氧树脂改性大豆蛋白胶粘剂;将其与防腐改性剂、增强改性剂混合,得到耐水防腐型大豆蛋白胶粘剂。

技术研发人员:刘全新;姚利刚;姚静
受保护的技术使用者:安徽颍美科技股份有限公司
技术研发日:2017.11.27
技术公布日:2018.04.03
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