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热固性树脂 2022年第6期37卷 48-53页

作者：罗晶周莹曾国栋唐志杰高强郭永胜南京林业大学材料科学与工程学院江苏南京210037 山东千森木业集团有限公司山东临沂273400 北京林业大学材料科学与技术学院北京100083

综述了近年来通过蛋白质分子接枝,采用酶、合成树脂、聚合物乳液、纳米纤维等材料,以及仿生学和复合改性等方法改善大豆蛋白胶粘剂的粘度、胶接强度、耐水性等性能的研究进展及其在胶合板领域的应用,并展望了该类胶粘剂的发展前景。

关键词：大豆蛋白胶粘剂改性粘度胶接强度耐水性胶合板

抗菌交联剂改性大豆蛋白胶粘剂的制备及性能研究

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抗菌交联剂改性大豆蛋白胶粘剂的制备及性能研究

作者：雷正辉四川农业大学

学位级别：硕士

大豆蛋白(SP)胶粘剂具有可再生、可生物降解、无毒、来源丰富和低成本等优点,在代替甲醛基胶粘剂方面展现了极大的潜力。然而,SP胶粘剂除了耐水性差和胶合强度低之外,抗霉菌性也不足,不能满足实际工业应用的需求。因此,本研究开发了多... 详细信息

大豆蛋白(SP)胶粘剂具有可再生、可生物降解、无毒、来源丰富和低成本等优点,在代替甲醛基胶粘剂方面展现了极大的潜力。然而,SP胶粘剂除了耐水性差和胶合强度低之外,抗霉菌性也不足,不能满足实际工业应用的需求。因此,本研究开发了多种具有抗菌和交联性能的改性剂用于SP胶粘剂,以制备具有高强度和长抗霉菌期限的SP胶粘剂。主要研究结果如下:(1)以L-酪氨酸和甲醛为原料合成的羟甲基L-酪氨酸(TYF)被用于增强SP胶粘剂的抗霉菌性和胶合强度。结果表明,由于TYF与SP发生交联反应使胶粘剂形成稳定的交联网络结构,由6 wt%TYF改性的SP胶粘剂粘接的胶合板,其干、湿剪切强度分别比未改性的SP胶粘剂提高了49.3%和110.1%,达到了2.15和1.45 MPa。除此之外,TYF分子不稳定,其通过水解反应形成L-酪氨酸席夫碱或者产生游离甲醛,它们皆具有抗菌和杀菌的作用。因此,在引入TYF后,SP胶粘剂的抗霉菌性得到了明显改善。(2)以L-酪氨酸和环氧氯丙烷为原料合成了具有多个环氧基团的四环氧L-酪氨酸(ETY),然后通过涂布平板法证明了ETY的抗真菌性能,其抑菌率达到98.3%。ETY的添加能显著提高胶粘剂的干湿剪切强度和抗霉菌性能。当ETY的添加量为3 wt%时,与未改性的SP胶粘剂相比,改性的SP胶粘剂粘接的胶合板,其干、湿剪切强度分别从1.38和0.68 MPa提高到2.19和1.83 MPa,增加了58.7%和169.1%,这是由于ETY的多个环氧基团与蛋白质分子反应形成了稳定的三维互穿交联网络结构。在28°C和80%湿度的环境条件下,未固化和固化的SP胶粘剂(含3 wt%ETY)的抗霉菌期限均增加到了30天以上。(3)为了进一步探究环氧交联剂的抗真菌性,同时降低交联剂的成本,将低成本的草酸通过环氧氯丙烷处理转化为环氧草酸(EOA)。通过涂布平板法测试了环氧交联剂的抗真菌性能,结果表明,EOA和其他环氧交联剂均表现出优异的抗真菌性能,尤其是EOA,其抗真菌率超过99.93%。将EOA引入到SP胶粘剂中,EOA与SP分子的游离氨基和低反应性基团(如-CO-NH-、-COOH等)发生交联反应,从而在SP分子之间建立了大量稳定而牢固的共价键桥,进而促进了稳定紧密的交联网络的形成。与未改性的SP胶粘剂相比,由1 wt%EOA改性的胶粘剂(SPI/1%EOA)粘接的胶合板,其干、湿剪切强度分别提高了49.0%和139.7%。此外,由EOA改性的SP胶粘剂具有较长的抗霉菌期限,未固化和固化的SPI/1%EOA的抗霉菌期限分别从2天和4天增加到26天和30天以上。

关键词：大豆蛋白胶粘剂交联改性抗菌交联剂胶合强度抗霉菌性

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基于改性大豆蛋白胶粘剂的竹纤维板性能

材料科学与工程学报 2008年第6期26卷 900-903,895页

作者：吕谷来傅立盛奎川钱湘群李建平浙江大学生物系统工程与食品学院浙江杭州310029

热压温度、热压时间和板坯含水率是影响纤维板力学性能的重要因素。本文采用二次回归通用旋转组合设计试验方法,研究了热压温度、热压时间和板坯含水率对基于改性大豆蛋白胶粘剂的竹纤维板力学性能的影响规律,获得最佳工艺条件为热压温... 详细信息

热压温度、热压时间和板坯含水率是影响纤维板力学性能的重要因素。本文采用二次回归通用旋转组合设计试验方法,研究了热压温度、热压时间和板坯含水率对基于改性大豆蛋白胶粘剂的竹纤维板力学性能的影响规律,获得最佳工艺条件为热压温度167℃,热压时间7.8min,板坯含水率34.2%。在此条件下,竹纤维板的静曲强度达16.5MPa,弹性模量1032.6MPa,抗拉强度10.4MPa,厚度膨胀率31.0%。

关键词：生物质材料大豆蛋白胶粘剂竹纤维中密度板

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单宁改性大豆蛋白胶粘剂研究

热固性树脂 2020年第5期35卷 1-4页

作者：张晓伟赵建锋陆鸣亮詹先旭罗晶德华兔宝宝装饰新材股份有限公司浙江湖州313200 南京林业大学材料科学与工程学院江苏南京210037

采用新戊二醇二缩水甘油醚(ER)和单宁对大豆蛋白胶粘剂改性。通过测定胶粘剂的残留率、胶合强度以及红外光谱及电镜分析研究了单宁加入量对胶粘剂性能的影响。结果表明:ER和单宁与蛋白分子上的活性基团反应,形成更加致密的交联结构,增... 详细信息

采用新戊二醇二缩水甘油醚(ER)和单宁对大豆蛋白胶粘剂改性。通过测定胶粘剂的残留率、胶合强度以及红外光谱及电镜分析研究了单宁加入量对胶粘剂性能的影响。结果表明:ER和单宁与蛋白分子上的活性基团反应,形成更加致密的交联结构,增强了胶粘剂的耐水胶接性能。大豆蛋白胶粘剂体系中加入质量分数2%的ER和4%的单宁后,其耐水性提高8.7%,残留率达82.7%,以其制备的胶合板的胶合强度达到1.01 MPa,较未改性胶粘剂提高225.8%,满足室内用胶合板标准要求。

关键词：单宁大豆蛋白胶粘剂新戊二醇二缩水甘油醚耐水性能胶合板胶合强度

黄原胶/微晶纤维素协同提高大豆蛋白胶粘剂的胶接性能研究

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中国胶粘剂 2018年第12期27卷 10-14页

作者：王毓阳张世锋北京林业大学材料科学与技术学院北京100083

利用天然大分子多糖XG(黄原胶)作为分散剂,解决MCC(微晶纤维素)在改性SPA(大豆蛋白胶粘剂)体系中的分散问题,以进一步提高SPA的胶接强度和耐水性。研究结果表明:XG能够有效地提高MCC在大豆蛋白胶中的分散性能;当m(MCC)=2.0%且m(XG)=0.01... 详细信息

利用天然大分子多糖XG(黄原胶)作为分散剂,解决MCC(微晶纤维素)在改性SPA(大豆蛋白胶粘剂)体系中的分散问题,以进一步提高SPA的胶接强度和耐水性。研究结果表明:XG能够有效地提高MCC在大豆蛋白胶中的分散性能;当m(MCC)=2.0%且m(XG)=0.015%(均相对于胶粘剂总质量而言)时,MCC分布最为均匀,制备胶合板的湿剪切强度达到1.48 MPa,能够满足GB/T 9846—2015中Ⅱ类胶合板室内使用要求。

关键词：大豆蛋白胶粘剂微晶纤维素分散性黄原胶胶接强度

基于改性大豆蛋白胶粘剂的中密度纤维板制备及性能研究

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基于改性大豆蛋白胶粘剂的中密度纤维板制备及性能研究

作者：李永辉浙江大学

学位级别：硕士

中密度纤维板（MDF）因其优良的物理力学性能和机械加工性能，近年来需求量持续增长。然而，目前广泛用于MDF生产的三醛胶，来源于不可再生的化石资源，在生产及使用过程中会长期释放对人体及环境有害的甲醛。因此，研究开发环境友好型... 详细信息

中密度纤维板（MDF）因其优良的物理力学性能和机械加工性能，近年来需求量持续增长。然而，目前广泛用于MDF生产的三醛胶，来源于不可再生的化石资源，在生产及使用过程中会长期释放对人体及环境有害的甲醛。因此，研究开发环境友好型生物质胶粘剂及MDF，具有重要的研究价值和应用意义。本文获得浙江大学生物系统工程系生物材料实验室与美国堪萨斯州立大学谷物科学与工业系生物材料及技术实验室的国际合作项目资助，采用化学改性的大豆分离蛋白（SPI）胶粘剂，与木纤维相混，实验室干法制备MDF，进行MDF的性能研究并建立相关的数学模型，为基于改性SPI胶粘剂的MDF制备提供理论依据和技术措施。本课题的研究对促进农副产品向高附加值的生物质材料和化石产品替代品转化具有应用基础研究价值;对减少过分依赖化石资源和减轻环境污染压力，缓解MDF市场的供需矛盾以及促进农业与工业的协调发展具有重要的现实意义。主要研究内容和结论如下：（1）施胶量和纤维板密度与纤维板力学性能指标的相关性研究研究SDS改性SPI胶粘剂的施胶量和纤维板密度与纤维板力学性能指标的相关性。结果表明，随着施胶量的增加，MDF的抗拉强度、静曲强度及弹性模量均增大;随着密度在一定范围内的增加，MDF的抗拉强度、内结合强度、静曲强度、弹性模量增大，呈正线性相关。综合MDF的力学性能要求及制板成本，最佳的SDS改性SPI胶粘剂在MDF制备中的施胶量为13％左右，MDF的密度应控制在0.75 g／cm左右。（2）基于响应曲面设计的中密度纤维板性能试验及优化研究采用试验设计软件MINITAB14，运用响应曲面设计中的中心复合设计，以物理性能指标密度、24h吸水率、24h吸水厚度膨胀率和静曲强度（MOR）、弹性模量（MOE）、内结合强度（IB）、抗拉强度（TS）等力学性能指标为响应值，研究板坯含水率、热压温度及热压时间对基于改性SPI胶粘剂MDF物理力学性能的影响规律。建立了中密度纤维板力学性能MOR、MOE、IB、TS及物理性能密度、24h吸水厚度膨胀率、24h吸水率的二次多元回归方程（模型），根据显著性检验和失拟性检验结果，除密度外，各模型均显著，失拟性不显著，可以对各响应值进行很好的分析和预测。根据各响应值与影响因子之间的响应曲面图及等高线图，在本试验的水平范围内，随着板坯含水率的增加，MDF的MOR、MOE、IB、TS、密度均增大，24h吸水厚度膨胀率、24h吸水率减小;随着温度的增加，MDF的MOR、MOE、密度减小，IB增大，TS先增大到一定值随后不再增加，24h吸水厚度膨胀率、24h吸水率先减小到一定值随后稳定;随着时间的增加，MDF的MOR、MOE先增大到一定值随后基本不再变化，TS、IB增大，密度先减小到一定值随后不再有明显变化，24h吸水厚度膨胀率、24h吸水率在时间较小时没有明显变化，当时间较大时，随着时间的增加而增加。根据“响应变量优化器”优化结果，当板坯含水率为35％、温度为170℃、时间为8min时，MDF的综合性能最佳，其中IB为0.82MPa、MOR为26.55MPa、MOE为2748.39MPa、24h厚度膨胀率为30.25％，此时MDF的密度为0.75g／cm。在最优的工艺参数条件下，MDF的各项性能指标均达到ANSI A208.2150级板的要求。

关键词：生物质材料化学改性大豆蛋白胶粘剂中密度纤维板物理力学性能

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环保酚醛树脂改性大豆蛋白胶粘剂的研究

粘接 2017年第10期38卷 19-25,30页

作者：吴志刚银露露雷洪席雪冬曹明张本刚杜官本贵州大学林学院贵州贵阳550025 西南林业大学云南省木材胶粘剂及胶合制品重点实验室云南昆明650224 洛林大学ENSTIB-LERMAB实验室法国埃皮纳勒88051

以普通酚醛树脂(PF)和戊二醛改性的酚醛树脂(PFG)作为大豆蛋白胶粘剂的改性剂。研究结果表明:PF和PFG都能显著提高大豆蛋白胶粘剂的胶合强度和耐水性能,后者具有较低的游离甲醛和游离苯酚,是一种相对环保的酚醛树脂,更适宜做大豆蛋白胶... 详细信息

以普通酚醛树脂(PF)和戊二醛改性的酚醛树脂(PFG)作为大豆蛋白胶粘剂的改性剂。研究结果表明:PF和PFG都能显著提高大豆蛋白胶粘剂的胶合强度和耐水性能,后者具有较低的游离甲醛和游离苯酚,是一种相对环保的酚醛树脂,更适宜做大豆蛋白胶粘剂的改性剂。2者具有类似的主体结构,后者由于具有较高韧性使其改性的大豆蛋白胶粘剂具有较高的机械强度和耐水性,但改性后大豆蛋白胶粘剂的固化温度高于PF改性后的大豆蛋白胶粘剂的固化温度。模型化合物反应表明酚醛树脂改性大豆蛋白胶粘剂时,发生共缩聚反应的位点更可能发生在蛋白质的支链型氨基上。

关键词：环保酚醛树脂大豆蛋白胶粘剂耐水性能固化温度模型化物

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基于改性大豆蛋白胶粘剂的刨花板性能研究

基于改性大豆蛋白胶粘剂的刨花板性能研究

三聚氰胺-尿素-甲醛树脂改性大豆蛋白木材胶粘剂的研究

2007年中国农业工程学会学术年会

作者：李永辉方坤盛奎川钱湘群浙江大学生物系统工程与食品科学学院浙江大学生物系统工程与食品科学学院浙江大学生物系统工程与食品科学学院浙江大学生物系统工程与食品科学学院

研究了改性大豆蛋白胶粘剂的流变特性及基于改性大豆蛋白胶粘剂的刨花板力学性能。结果表明,NaOH、十二烷基硫酸钠（SDS）及脲改性,均使大豆蛋白胶粘剂的黏度增大, NaOH 和 SDS 的改性效果优于脲。相比于未改性的大豆蛋白胶粘剂刨花板,N... 详细信息

研究了改性大豆蛋白胶粘剂的流变特性及基于改性大豆蛋白胶粘剂的刨花板力学性能。结果表明,NaOH、十二烷基硫酸钠（SDS）及脲改性,均使大豆蛋白胶粘剂的黏度增大, NaOH 和 SDS 的改性效果优于脲。相比于未改性的大豆蛋白胶粘剂刨花板,NaOH 和 SDS 的改性明显提高了刨花板的静曲强度、弹性模量及抗拉强度,所制刨花板已达到美国标准 ANSI A208．1中 M—S 级刨花板性能指标的要求。选用粒度范围为2～5 mm 的中刨花时,刨花板的力学性能最好,当刨花粒度过小（0～2 mm）或过大（5～8 mm）时,刨花板的力学性能指标均减小。基于 NaOH 改性大豆蛋白胶粘剂的术刨花板力学性能优于竹刨花板及稻秸刨花板。

关键词：生物质材料化学改性大豆蛋白胶粘剂刨花板力学性能

来源： cnki会议评论

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粘接 2015年第11期36卷 81-84页

作者：朱伍权张跃宏高振华东北林业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150040

合成了不同F/(U+M)物质的量比的三聚氰胺-尿素-甲醛胶粘剂(MUF),并以其为改性剂,对热碱降解大豆分离蛋白进行交联改性,以制备耐水性较好的大豆蛋白胶粘剂(DSP/MUF)。实验对DSP/MUF进行了FT-IR表征、干湿强度以及游离甲醛释放量等性能测... 详细信息

合成了不同F/(U+M)物质的量比的三聚氰胺-尿素-甲醛胶粘剂(MUF),并以其为改性剂,对热碱降解大豆分离蛋白进行交联改性,以制备耐水性较好的大豆蛋白胶粘剂(DSP/MUF)。实验对DSP/MUF进行了FT-IR表征、干湿强度以及游离甲醛释放量等性能测试,同时还探究了MUF与蛋白降解液(DSP)相互作用机理,以及改性剂MUF的种类与用量对蛋白胶耐水性的影响。结果表明,F/(U+M)物质的量比为1.55制备的MUF与DSP质量比为40:60复合改性大豆蛋白,得到的大豆蛋白胶粘剂性能最佳。

关键词：大豆蛋白胶粘剂交联改性胶合强度 MUF

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大豆基蛋白胶粘剂改性及性能研究

大豆基蛋白胶粘剂改性及性能研究

作者：桑子涛北京林业大学

学位级别：硕士

以降低大豆基蛋白胶粘剂粘度、提高胶合强度,满足人造板工业化生产需要为目的,本论文采用邻苯二甲酸二丁酯、改性剂A、十二烷基硫酸钠、降粘剂A、十二烷基苯磺酸钠和十二烷基磺酸钠六种降粘改性剂对大豆蛋白胶粘剂进行降粘改性,考察了... 详细信息

以降低大豆基蛋白胶粘剂粘度、提高胶合强度,满足人造板工业化生产需要为目的,本论文采用邻苯二甲酸二丁酯、改性剂A、十二烷基硫酸钠、降粘剂A、十二烷基苯磺酸钠和十二烷基磺酸钠六种降粘改性剂对大豆蛋白胶粘剂进行降粘改性,考察了六种降粘改性剂对大豆蛋白胶粘剂粘度和胶合强度的影响。制备出多元胺改性增强树脂,并对其性能进行了研究。通过将大豆蛋白胶粘剂与增强树脂共混,考察了多元胺改性剂、原料配比以及制备工艺对改性大豆蛋白胶粘剂胶接胶合板胶合强度和甲醛释放量的影响。通过红外光谱和热分析等手段考察了改性大豆蛋白胶粘剂的固化结构和热行为。本研究得到的主要结论如下：1.以粘度和胶合强度为考察因素,六种降粘改性剂中改性剂A对大豆蛋白胶粘剂表现出积极作用。改性剂A的加入能够降低大豆蛋白胶粘剂粘度,提高胶粘剂涂布性能,同时对胶合强度没有不利影响。2.在pH值为12时,氢氧化钠改性大豆蛋白胶粘剂的胶合强度达到0.7 MPa,满足国家Ⅱ类胶合板标准。3.多元胺改性剂添加能够有效降低增强树脂的甲醛释放量,且对增强树脂胶合强度影响不大。多元胺改性剂添加量为9.2%和13.8%时,增强树脂的胶合强度大于1.30MPa,满足国家标准;甲醛释放量小于0.1 mg/L,满足日本F****标准。红外光谱分析表明,增强树脂中添加的多元胺改性剂在热固化过程中与增强树脂中的游离甲醛发生了缩合反应。DSC分析表明,多元胺改性剂添加能够降低增强树脂的峰值固化温度。4.大豆蛋白胶粘剂与增强树脂按7：3质量比混合的共混胶粘剂的胶合强度大于0.9 MPa,满足国家Ⅱ类胶合板标准;甲醛释放量在0.1 mg/L左右,满足日本F****标准。对共混胶粘剂固化后的红外分析表明,共混胶粘剂中大豆蛋白与增强树脂在高温固化时,有新的化学键-NH-CH2-生成,二者之间发生了化学结合。

关键词：大豆蛋白胶粘剂粘度增强树脂胶合板胶合强度甲醛释放量