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改性大豆蛋白胶黏剂制备及其应用研究进展

应用化工 2024年第8期53卷 1912-1915页

作者：胡尹春毕海明魏任重李新功卿彦李湘洲李兆双中南林业科技大学材料科学与工程学院湖南长沙410000 千年舟新材料科技集团有限公司浙江杭州311107

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... 详细信息

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。

关键词：大豆蛋白胶黏剂改性胶合强度耐水性

大豆蛋白胶黏剂制备过程中的黏度变化及其黏合性研究

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中国油脂 2005年第7期30卷 68-70页

作者：张军涛杨晓泉黄立新华南理工大学食物蛋白工程中心广州市510640 华南理工大学食品与生物工程学院广州市510640

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 B... 详细信息

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%。

关键词：大豆蛋白胶黏剂黏度 T剥离强度

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基于改性大豆蛋白胶黏剂的竹刨花板性能

农业工程学报 2008年第11期24卷 308-312页

作者：方坤吕谷来盛奎川钱湘群李永辉浙江大学生物系统工程与食品科学学院杭州310029

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... 详细信息

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。

关键词：生物材料大豆蛋白胶黏剂竹刨花板物理性能力学性能

木质素环氧化接枝物及其制备大豆蛋白胶黏剂研究

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材料导报 2021年第20期35卷 20190-20194页

作者：陈欢汪宗涛陈仕清范东斌中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091

通过脱甲基化改性提高酶解木质素酚羟基含量,以增加其环氧化反应活性,并于碱性条件下与乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)反应合成木质素环氧接枝物(EPDL);将其作为交联剂与大豆蛋白复合制备高性能绿色大豆蛋白胶黏剂。采用核磁共振磷谱(^(31)P-... 详细信息

通过脱甲基化改性提高酶解木质素酚羟基含量,以增加其环氧化反应活性,并于碱性条件下与乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)反应合成木质素环氧接枝物(EPDL);将其作为交联剂与大豆蛋白复合制备高性能绿色大豆蛋白胶黏剂。采用核磁共振磷谱(^(31)P-NMR)以及红外光谱(FTIR)等分析手段对脱甲基木质素(DL)及其EPDL进行分析表征,研究了木质素脱甲基化前后羟基含量、接枝物环氧值及其化学结构的变化规律,考察了EPDL对大豆蛋白胶黏剂耐水胶合性能的影响。结果表明:脱甲基化改性明显提高了木质素羟基含量,其羟基含量较原木质素(L)提高了近29%,且通过微波加热处理可有效缩短木质素脱甲基化时间;脱甲基化改性使EPDL接枝上了较多环氧基团,其环氧值达到0.350 mol/100 g,增加了与大豆蛋白分子的交联反应活性;EPDL通过与大豆蛋白分子上羟基、氨基发生交联反应形成耐水化学结构,提高了大豆蛋白胶黏剂的耐热性和胶合性能,当EPDL用量为7%时,大豆蛋白胶黏剂湿胶合强度高达1.14 MPa,满足GB/T9846-2015国家标准规定的Ⅱ类胶合板要求。

关键词：酶解木质素大豆蛋白胶黏剂脱甲基环氧接枝物胶合强度

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低黏度大豆蛋白胶黏剂制备及其在刨花板应用

木材科学与技术 2022年第3期36卷 33-39页

作者：徐艳涛刘晴韩宇飞雷得定郭永胜高强李建章北京林业大学材料科学与技术学院木质材料科学与应用教育部重点实验室北京100083 永港伟方(北京)科技股份有限公司北京100080 山东千森木业集团有限公司山东临沂273401 德华兔宝宝装饰新材股份有限公司浙江湖州313200

常规大豆蛋白胶黏剂在刨花板应用中存在黏度高、无法喷胶、固体含量低及耐水胶接性能差等问题。为解决上述问题,本研究通过破坏大豆蛋白分子结构及分子间作用力降低胶黏剂黏度,提高胶黏剂固体含量,以满足刨花板生产工艺要求;利用环氧类... 详细信息

常规大豆蛋白胶黏剂在刨花板应用中存在黏度高、无法喷胶、固体含量低及耐水胶接性能差等问题。为解决上述问题,本研究通过破坏大豆蛋白分子结构及分子间作用力降低胶黏剂黏度,提高胶黏剂固体含量,以满足刨花板生产工艺要求;利用环氧类交联剂与大豆蛋白交联反应形成交联网络,提高胶黏剂的耐水性和刨花板的力学性能。改性大豆蛋白胶黏剂固体含量提高至30.95%,比未改性大豆蛋白胶提高31.9%;黏度降低至35 s(涂-4杯,25℃),且储存240 h后仍然低于60 s(涂-4杯,25℃),可实现喷涂施胶,板坯预压成型性能良好,可替代表层异氰酸酯胶制备低成本无醛刨花板产品。当表层刨花加入19.8%改性大豆蛋白胶黏剂,芯层刨花加入2.6%改性大豆蛋白胶黏剂和1.7%异氰酸酯时,制备密度654 kg/m^(3)的刨花板,其2 h吸水厚度膨胀率(2.20%)、静曲强度(12.16 MPa)、弹性模量(2163 MPa)、内胶合强度(0.53 MPa)、表面胶合强度(0.85 MPa)等性能指标满足GB/T 4897—2015《刨花板》P2型刨花板的要求。

关键词：大豆蛋白胶黏剂刨花板黏度固体含量力学性能

HN-PAE树脂对大豆蛋白胶黏剂的共交联改性研究

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木材科学与技术 2022年第2期36卷 54-59页

作者：孙博阚雨菲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

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... 详细信息

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。

关键词：尿素-环氧树脂共交联改性大豆蛋白胶黏剂胶合性能

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改性大豆蛋白胶黏剂制造胶合板热压工艺研究

北京林业大学学报 2009年第S1期31卷 120-122页

作者：桑子涛张世锋李建章北京林业大学材料科学与技术学院林业生物质材料与能源教育部工程研究中心

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/m... 详细信息

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。

关键词：胶合板大豆蛋白胶黏剂正交试验热压工艺胶合强度

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碱性强弱对大豆蛋白胶黏剂胶合强度的影响

中国油脂 2017年第12期42卷 32-34页

作者：刘慧安丽平张蕾张晓涛内蒙古农业大学理学院呼和浩特010018

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... 详细信息

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℃。

关键词： pH 大豆蛋白胶黏剂胶合强度

木质素环氧聚合物合成及其改性大豆蛋白胶黏剂的性能

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东北林业大学学报 2021年第7期49卷 127-132页

作者：陈仕清汪宗涛陈欢范东斌中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091

以木质素、乙二醇二缩水甘油醚为材料,在碱性催化剂作用下开环反应合成木质素环氧聚合物(EPL),将木质素环氧聚合物与大豆分离蛋白(SPI)进行交联反应,制备改性大豆蛋白胶黏剂;采用环氧值测定、傅里叶红外光谱、核磁共振、热质量分析等方... 详细信息

以木质素、乙二醇二缩水甘油醚为材料,在碱性催化剂作用下开环反应合成木质素环氧聚合物(EPL),将木质素环氧聚合物与大豆分离蛋白(SPI)进行交联反应,制备改性大豆蛋白胶黏剂;采用环氧值测定、傅里叶红外光谱、核磁共振、热质量分析等方法,分析木质素环氧聚合物的环氧值、化学结构,探索木质素环氧聚合物对改性大豆蛋白胶黏剂结构、热稳定性、胶合强度的影响,评价木质素环氧聚合物对大豆蛋白胶黏剂结构、胶合性能的改性效果。结果表明:木质素成功接枝环氧基团,合成了高反应活性的木质素环氧聚合物,环氧值为2.92 mol/kg,与商用水性环氧树脂环氧值接近;木质素环氧聚合物可以与大豆蛋白分子发生氢键作用和化学反应,形成交联结构,提高改性大豆蛋白胶黏剂的耐热性能;当木质素环氧聚合物质量分数为5%时,改性大豆蛋白胶黏剂胶合强度达到0.99 MPa,满足国家标准GB/T 9846—2015规定的Ⅱ类胶合板要求。

关键词：大豆蛋白胶黏剂木质素环氧聚合物交联改性胶合强度