CN103087672B - 豆粕基胶黏剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种豆粕基胶黏剂及其制备方法，原料按质量份计组成如下：大豆豆粕粉20～30份，水74～58份，复合交联剂5～10份，所用的复合交联剂为尿素、聚乙烯醇、异氰酸酯类、酰胺类聚合物中的任意几种的混合物。以豆粕粉为原料，经前期采用酸、加热处理，后期采用复合交联改性剂交联改性制备；制备工艺简单、绿色环保、应用范围广。粘接强度高，原料成本低且易于涂胶，预压性能好。
Description
技术领域
本发明是关于豆粕基胶黏剂的制备方法，特别涉及制备过程中复合交联剂的组合及应用。
背景技术
豆粕是油脂产业的剩余物，其来源丰富、可再生、安全环保，将其用于制备胶黏剂可实现部分资源替代，具有较高的经济效益和环境效益。
2011年我国人造板产量2.53亿立方米，消耗胶黏剂达1000万吨以上，每年使用大量的化石原料。目前我国木材胶黏剂原料主要以苯酚、尿素、甲醛为主，对石化原料依赖度高，且甲醛释放量较高。
低成本、环保型生物质基胶黏剂成为木材胶黏剂产业的未来发展方向。因此研究开发基于豆粕蛋白的低成本环保型木材胶黏剂，将克服传统木材胶黏剂对石化原料依赖度高的问题，推动我国人造板产业升级。
但大豆蛋白胶黏剂用于胶合板制造工业，在其涂布、预压性能，所得胶合板的湿态胶合强度方面不够理想。因此，人们采用各种方法进行改性处理，如共混复配改性、化学反应改性等。
在现有技术中，大豆胶黏剂的制备一般采用大豆离析蛋白，导致生产成本较高；采用与酚醛胶、脲醛胶进行复配改性的方法中，致使大豆基木材胶黏剂中仍然存在游离甲醛；市售大豆胶黏剂在使用中需要较高的热压条件，如热压温度达140度，压力1.6MPa，造成能源消耗量大，增加了人造板企业的生产成本；大豆胶黏剂还存在粘度高，涂布和预压性能差等缺陷，有待进一步改善。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提出一种豆粕蛋白基胶黏剂及其制备方法，具有制备工艺简单、绿色环保、使用方便，制备的胶合板胶合强度达到国标Ⅱ类板要求等特点。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种豆粕蛋白基胶黏剂，原料按质量份计组成如下：
大豆豆粕粉20～30份，
水74～58份，
复合交联剂5～10份，
所用的复合交联剂为尿素、聚乙烯醇、异氰酸酯类、酰胺类聚合物中的任意几种的混合物。
所述的大豆豆粕粉为脱脂豆粕，粒度为50～400目。
若pH值不在3～10之间，还添加有pH调节剂调节，所述的pH调节剂为磷酸、盐酸或草酸中任意一种或任意两种的混合物。
所述的酰胺类聚合物为阴离子型聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、聚酰胺多胺环氧氯丙烷和两性聚丙烯酰胺中的任意一种。
所述的异氰酸酯类为二苯甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和苯二亚甲基二异氰酸酯中的任意一种。
pH值为3～10。
固体含量在20～40%wt。
制备所述的豆粕蛋白基胶黏剂的方法，将大豆豆粕粉加入水中，pH值如在3～10之间则直接于45℃～85℃反应30～90分钟后，加入复合交联剂搅拌均匀即得。
pH值若不在3～10之间则加入pH值调节剂调节至3～10之间。
有益效果：
1、降低大豆基胶黏剂的生产成本：采用的大豆豆粕粉只是经过简单的粉碎过筛或胶磨处理的市售脱脂豆粕，价格明显低于大豆离析蛋白；压制胶合板所需温度和压力均与现有的工业生产相匹配，节约了能耗，降低了成本；
2、采用尿素、聚乙烯醇、异氰酸酯类、酰胺类物质等其中的两种或任意两种以上的组合改性剂，在保证足够的胶合强度下，还能解决加入交联剂后造成的黏度大、涂布难的问题。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
上述的豆粕蛋白基胶黏剂的制备过程中，所用原料均为市售，豆粕为南京旺达饲料厂提供。
本发明的豆粕蛋白基胶黏剂以市售脱脂豆粕为原料，经酸及加热处理后加入复合交联剂，搅拌均匀后出料，所用的复合交联剂为尿素、聚乙烯醇、异氰酸酯类、酰胺类物质中的任意几种的混合物；
所述的豆粕蛋白来源于脱脂豆粕。
所述的pH调节剂为磷酸、盐酸或草酸一种或其中两种的组合。
所述的胶黏剂pH值控制在3～10。
所述的固体含量在20～40%wt。
实施例1
豆粕蛋白基胶黏剂的制备方法为：将豆粕粉碎或胶磨处理后达到粒度为50～400目后加入水中，测试pH值，若pH值不在3～10之间，则加入pH值调节剂调节，然后于45℃～85℃下处理30～90分钟后加入复合交联剂，搅拌均匀后出料。制备的豆粕基胶黏剂性能指标为：外观呈棕黄色粘性体。将其用于三层杨木或桉木胶合板的压制，其中热压温度125℃，热压压力1.2MPa，热压时间为60s/mm,具体结果见附表。
实施例2～实施例11，按照实施例1中的方法和步骤进行，原料配方及测试结果见附表。
附表
注：所有样品中在制备胶黏剂时均加入了胶黏剂总质量1%的防腐剂。
当采用复配交联剂的时候胶合强度达到国家二类板要求。
Claims (8)
1.一种豆粕蛋白基胶黏剂，其特征在于：原料按质量份计组成如下：
大豆豆粕粉 20～30份，
水 74～58份，
复合交联剂 5～10份，
所用的复合交联剂为尿素、聚乙烯醇、异氰酸酯类聚合物的混合物。
2.如权利要求1所述的豆粕蛋白基胶黏剂，其特征在于，所述的大豆豆粕粉为脱脂豆粕，粒度为50～400目。
3.如权利要求1所述的豆粕蛋白基胶黏剂，其特征在于，若pH值不在3～10之间，则添加pH调节剂调节，所述的pH调节剂为磷酸、盐酸或草酸中任意一种或任意两种的混合物。
4.如权利要求1或3所述的豆粕蛋白基胶黏剂，其特征在于，所述的异氰酸酯类为二苯甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和苯二亚甲基二异氰酸酯中的任意一种。
5.如权利要求1或3所述的豆粕蛋白基胶黏剂，其特征在于， pH值为3～10。
6.如权利要求1或3所述的豆粕蛋白基胶黏剂，其特征在于，固体含量在20～40%wt。
7.制备权利要求1～6任一所述的豆粕蛋白基胶黏剂的方法，其特征在于，将大豆豆粕粉加入水中，pH值如在3～10之间则直接于45℃～85℃反应30～90分钟后，加入复合交联剂搅拌均匀即得。
8.如权利要求7所述的制备豆粕蛋白基胶黏剂的方法，其特征在于，pH值若不在3～10之间则加入pH值调节剂调节至3～10之间。
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