尿素-乙二醛树脂改性大豆蛋白胶黏剂的制备及性能研究

以尿素-乙二醛(UG)树脂和大豆分离蛋白(SPI)为主要原料制备大豆蛋白胶(SUG),并对其固体含量、黏度、表面张力系数、接触角及胶合性能进行测试;利用XPS、FT-IR和^(13)C NMR对合成的SUG的结构进行表征;采用DSC及DMA对SUG的固化性能进行测定。研究结果表明:改性后大豆蛋白胶的固体含量、黏度、表面张力系数及接触角随着SPI添加量的增加而增大,其中黏度的变化最显著;合成大豆蛋白胶中主要含有C—C、C—O—C、C=O、C=N、C=O等官能团;结合^(13)C NMR及FT-IR分析结果,可以得出UG树脂与SPI二者之间产生了交联;当SPI用量为30 g,UG树脂用量为50 g时,制备的大豆蛋白基胶黏剂性能较佳且固化后储能模量较大,为4082 MPa,在160和180℃热压温度下制备的胶合板冷水24 h湿强度分别为1.23和1.48 MPa,热水3 h湿强度分别为1.05和1.22 MPa,远大于国家标准GB/T 9846—2015对II类胶合板的要求,且具备一定的耐沸水性能。

改性大豆蛋白胶黏剂制备及其应用研究进展

目前人造板生产中大量使用的甲醛基树脂胶黏剂已成为室内甲醛污染的首要来源,极大影响着人们的健康与工作、生活质量。近些年来,大豆蛋白胶黏剂因其无毒、可生物降解、成本低、加工方便等优点,在木材胶黏剂领域受到广泛的关注。然而,相较于目前广泛商用的酚醛树脂、脲醛树脂等商用的醛基胶黏剂,大豆蛋白胶黏剂存在胶合强度低、耐水性和防霉性能差等缺陷。针对上述问题,采用交联改性、共混改性、结构改性、水解酶改性和填充改性等物理化学手段对大豆蛋白胶黏剂进行功能化改性进而提升其性能是目前常用的手段。本文综述了不同的功能改性大豆蛋白胶黏剂的方法,总结了不同改性方法所存在的问题,并对其未来的发展提出展望。

改性棉籽蛋白胶黏剂的制备及胶合性能

以棉籽粕粉为原料,用尿素进行改性处理暴露出更多的活性基团后,再用聚乙烯亚胺、环氧交联剂与活性基团反应制备棉籽蛋白胶黏剂。利用正交试验探讨尿素、聚乙烯亚胺与三羟甲基丙烷三缩水甘油醚的最佳用量。通过傅里叶红外光谱、差示扫描量热等方法,分析棉籽蛋白胶黏剂的结构变化、热稳定性等。结果表明:当尿素浓度为2 mol/L、聚乙烯亚胺为8%、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚为7%时,制备胶黏剂的湿胶合强度达到1.24 MPa,满足GB/T 9846—2015《普通胶合板》规定的Ⅱ类胶合板要求。

基于改性大豆蛋白胶黏剂的竹刨花板性能

为了开发生物质胶黏剂及环境友好型竹刨花板,研究了基于十二烷基硫酸钠改性的大豆蛋白胶黏剂施胶量对竹刨花板物理力学性能的影响,结果表明,大豆蛋白胶黏剂的较佳施胶量为13%。通过响应曲面设计研究了热压温度、热压时间和板坯含水率对竹刨花板的力学性能及耐水性的影响,得到最优工艺参数条件为:热压温度175℃,热压时间8.5min,板坯含水率26.0%,在此条件下,静曲强度达16.8MPa,内结合强度达0.65MPa,吸水厚度膨胀率达6.7%。实验室测得竹刨花板物理力学性能指标均达到国家标准。

改性大豆蛋白胶黏剂制造胶合板热压工艺研究

该文利用正交试验方法,研究了热压温度、热压时间、热压压力和施胶量对使用改性大豆蛋白胶黏剂制造的杨木胶合板胶合强度的影响规律。结果表明:①在130~160℃热压温度范围内,随着热压温度的增加,胶合板胶合强度显著增大。②在30~60 s/mm热压时间范围内,胶合板胶合强度随热压时间的增加呈上升趋势。③在0.6~1.0 MPa热压压力范围内,胶合板胶合强度随热压压力的增加几乎呈直线上升;热压压力超过1.0 MPa后,胶合板胶合强度的增加趋势有所减缓。④双面涂胶量为310 g/m2时,胶合强度达到最大值。由此得出较佳工艺参数为:热压温度160℃,热压压力1.2 MPa,热压时间60 s/mm,双面施胶量为310 g/m2。

人造板用大豆蛋白胶黏剂研究进展

目前人造板用胶黏剂仍以醛类树脂胶黏剂为主导,存在人居环境甲醛污染和依赖化石资源等问题。随着人们环保意识提高、不可再生资源日益减少以及人造板环保等级要求的不断提升,以生物质资源为原料、水为分散介质的大豆蛋白胶黏剂,作为一种环保、可再生木材胶黏剂显示出巨大的发展潜力,但其耐水胶接性能差等问题仍制约其工业化应用,为木材工业研究热点之一。笔者综述了近年来国内外研究者在提高人造板用大豆蛋白胶黏剂耐水胶接性能方面的研究进展,重点介绍了提高大豆蛋白胶黏剂耐水胶接性能的改性方法,并分析了其改性机制与存在问题,包括蛋白质变性、接枝改性、酶改性、交联改性、大豆多糖改性、仿生改性、纳米材料改性、复合改性等,同时对提高大豆蛋白胶黏剂固体含量、降低黏度、改善抗霉变性能等方面研究进行了综述。探讨了大豆蛋白胶黏剂改性研究方向,并对其科学意义以及应用发展趋势进行了展望,以期为生物质木材胶黏剂的深入研究和在木材工业中的进一步推广应用提供理论与经验指导。

改性大豆蛋白胶黏剂制造杨木胶合板热压工艺

利用单因素试验方法，研究了热压温度、热压时间、热压压力和施胶量对使用改性大豆蛋白胶黏剂制造的杨木胶合板胶合强度的影响规律。结果表明：在100～220℃热压温度范围内，随着热压温度的增加，胶合强度显著增大；在35—60s／mm热压时间范围内，胶合强度随热压时间的增加呈上升趋势，当时间从60s／mm升至85s／mm，胶合强度几乎保持一致；热压压力在1．25MPa时，胶合强度达到最大值；施胶量在130—430g／m2热压时间范围内，胶合强度随施胶量的增加呈上升趋势。由此得出最优工艺参数为：热压温度180℃，热压压力1．25MPa，热压时间60s／mm，施胶量为310∥m2。

碱性强弱对大豆蛋白胶黏剂胶合强度的影响

研究了碱性强弱对大豆蛋白胶黏剂胶合强度的影响。以自制的大豆蛋白胶黏剂为原料,采用2 mol/L的氢氧化钠溶液滴定分别制备不同pH大豆蛋白胶黏剂,并进行胶合强度的测定,以及红外光谱与DSC测试。结果表明:随着碱性增强,大豆蛋白胶黏剂的胶合强度呈先下降后升高再下降的趋势,pH 11时达到峰值;湿态胶合强度与干态胶合强度的变化趋势大体保持一致;不同pH大豆蛋白胶黏剂的红外图谱吸收峰位置大致未改变只是吸收强度发生改变,从而导致了胶合强度的改变;随着pH的增大,大豆蛋白胶黏剂的玻璃化转变温度先降低后升高;pH 10时玻璃化转变温度达到最低值76.55℃,pH 12时玻璃化转变温度达到最高值84.74℃。

大豆蛋白胶黏剂制备过程中的黏度变化及其黏合性研究

运用Brabender黏度仪研究改性大豆分离蛋白(SPI)胶黏剂制备过程中的黏度变化,并对它们的黏合性进行了研究。结果发现:改性SPI胶黏剂制备过程中的黏度变化趋势大致相同;制备过程中,改性SPI胶黏剂的起始黏度随NaOH浓度的增加而增加,由90 BU增加到550 BU,而尿素、三聚磷酸钠、Na3PO4对其影响较小;0.7%(WNaOH/WSPI)NaOH改性SPI胶黏剂的黏合性较好,其T剥离强度为140.8 g/cm,比未改性SPI胶黏剂增加了61.8%。

改性大豆蛋白胶黏剂基料的制备及表征

以尿素为改性剂,亚硫酸氢钠、过硫酸铵(APS)为引发剂,将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝到大豆分离蛋白(SPI)上制备改性大豆蛋白胶黏剂基料。研究了尿素浓度及处理时间、引发剂用量、反应温度、单体用量等因素对改性大豆蛋白胶黏剂基料的黏度和耐水性的影响,确定了最佳的工艺条件。最佳工艺条件为:尿素浓度3 mol/L,预处理时间30 min,反应温度50℃,NaHSO3、APS和GMA分别占大豆蛋白的质量分数为5%、10%和84%。合成的基料黏度为59.68(mPa·s),胶膜水溶物含量为44.12%,对桦木的拉伸剪切强度为5.85 MPa,基本满足木材胶黏剂要求。红外光谱证明GMA和SPI发生了接枝反应。

微波处理小麦蛋白胶黏剂的性能研究

通过单因素试验研究料液比、微波功率、处理温度、处理时间及处理pH值对小麦蛋白标签胶的黏度、黏结强度和抗水时间的影响,并通过正交试验确定微波处理小麦蛋白粉制备啤酒标签胶的最佳工艺条件。试验结果表明,最佳工艺条件为料液比1∶4.5,微波功率600W,处理温度80℃,处理时间90min,处理pH值8.0。

改性豆基蛋白胶黏剂的胶合工艺初探

以杨木单板为试材研究了改性豆基蛋白胶黏剂的胶合性能,采用单因素实验方法,探讨了改性豆基蛋白胶黏剂压制胶合板的胶合工艺。分析了热压温度、热压时间和涂胶量对三层杨木胶合板胶合性能的影响。结果表明:采用改性后的豆基蛋白胶黏剂,在压力为1.4MPa,温度为165℃左右,热压时间为1.4～1.6 min/mm,涂胶量为220g/m^2,压制的杨木胶合板胶合性能较佳且达到Ⅰ类胶合板的标准。

改性大豆蛋白胶黏剂的酸化效应

以浓硫酸为酸化剂,探讨改性大豆蛋白胶黏剂的酸化处理效应。结果表明:随pH值的降低,改性大豆蛋白胶黏剂的颜色逐渐变浅,黏度先逐渐上升再急速下降,胶合强度则先下降后上升。采用酸化处理可明显改善改性大豆蛋白胶黏剂的颜色和流变性能,且不影响其胶合性能。

改性花生蛋白胶黏剂的制备及其热压工艺的研究

目前,人造板用胶黏剂主要为甲醛类,为了降低此类物质挥发导致的室内空气环境污染问题,开发一种从源头上杜绝甲醛使用的胶黏剂成为该学科研究领域的一大热点。通过以三聚氰胺和乙二醛在酸性条件下制备成的MG树脂对花生蛋白胶黏剂进行了改性研究,结果表明,MG树脂的加入可有效提高花生蛋白胶黏剂的胶接强度和耐水性能,当MG树脂添加量为11%时,胶黏剂性能达到最佳,原因是MG树脂的大量支链性基团与花生蛋白的氨基发生化学反应,生成更多稳定的疏水性基团。利用正交实验方法,选择出最佳热压工艺参数,方差分析结果显示,热压温度及热压压力对胶合板的湿态胶合强度有着显著影响(P<0.05),最终胶合板湿态胶合强度为1.266 MPa,超过国家对二类胶合板胶合强度的要求。

改性大豆蛋白胶黏剂在高密度纤维板中的应用

以改性大豆蛋白胶黏剂和杨木纤维为原料,研究了改性大豆蛋白胶黏剂高密度纤维板的物理力学性能,并进行了中试生产试验。结果表明:在热压温度180℃,热压时间40 s/mm,施胶量10%,防水剂加入量1%的条件下,密度0.89 g/cm3的杨木高密度纤维板的物理力学性能可满足LY/T 1611—2003的要求,甲醛释放量满足GB 18580—2001中E1级的要求。

环保型大豆蛋白胶黏剂的制备

以大豆豆粕为主要原料,豆粕处理后经酶水解改性后再进行化学改性制备大豆蛋白胶黏剂,并对胶黏剂的性能进行评价,分析了酶水解的反应条件和大豆蛋白化学改性的反应条件,并探讨了热压条件对使用此大豆蛋白胶黏剂制备的胶合板的胶合强度的影响,以确定最佳工艺。

大豆蛋白胶黏剂的制备及流变固化行为研究(摘要)

采用饲料级大豆蛋白粉为原料，通过分步水解、阶梯升温及复合改性方式，制备了粒子大小均匀、体系稳定且具有良好流变行为和固化性能的大豆蛋白胶黏剂，为其工业化推广应用奠定了技术基础。

木材用植物蛋白胶黏剂蛋白质改性与性能改善研究进展

木材用植物蛋白胶黏剂是以生物质资源——饼粕蛋白为主要原料,以水为分散介质制成的新型绿色环保胶黏剂。对木材用植物蛋白胶黏剂的蛋白质改性方法、应用性能改善方法以及应用进行综述,同时指出目前该研究领域存在的问题,旨在展望未来的研究重点,为植物蛋白胶黏剂在木材中的进一步开发利用提供参考。

胶原蛋白胶黏剂的制备与应用

以碱法降解废弃皮革革屑提取的胶原降解物为原料,环氧氯丙烷为交联剂制备木材蛋白胶。通过控制环氧氯丙烷的用量,反应温度,反应时间以及pH的正交法合成蛋白胶(CA)。以CA胶的黏度、胶合板的胶合强度评估优化合成条件。根据优化条件合成的CA胶黏剂的含固量约42.0%,黏度为1.56 Pa·s。胶合板的主要质量指标满足GB/T9846-2015中Ⅰ、Ⅱ型要求。

HN-PAE树脂对大豆蛋白胶黏剂的共交联改性研究

采用低成本、富含活性基团的无甲醛尿素-环氧树脂(代号为HN)为共交联改性剂,与交联剂聚酰胺多胺-环氧氯丙烷(PAE)树脂共混制备大豆蛋白胶。红外光谱(FTIR)表征与热重分析表明:HN树脂能与PAE树脂有效共交联,同时HN-PAE树脂能与大豆蛋白上的活性基团反应,提高大豆蛋白胶的热稳定性。通过胶合板性能测试对HN树脂用量和豆粉用量进行配方优化,将HN-PAE复合树脂溶液(HN树脂质量分数70%)稀释至质量分数为6%,豆粉相对用量为30%~35%时,制备的Ⅱ类胶合板的胶合强度满足GB/T 9846-2015《普通胶合板》的要求。