阅读说明：本技术 一种环保无醛蛋白胶粘剂及其制备方法 (Environment-friendly formaldehyde-free protein adhesive and preparation method thereof ) 是由 董茂胜 曾晓林 孙蜀川 于 2020-06-03 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种环保无醛蛋白胶粘剂及其制备方法,所述的胶粘剂包括基料乳液、填料、增稠剂和防腐剂。本发明制备的胶粘剂应用方便,胶合强度高,实现从源头上杜绝甲醛的危害,本发明的胶粘剂适用于胶合板、地板基材、细木工板等,特别适用于家装行业和家具等环保要求高的行业,不改变厂家现有板材生产工艺,不增加生产成本,且提高板材的品质和附加值；本发明的基料乳液以铬屑水解回收蛋白为原料制备的改性胶粘剂,实现了废弃物回收利用,完全避免使用甲醛,根本上解决人们长期面对的室内甲醛污染危害,以废料的回收再利用为原料,减少对石油资源的依赖,实现循环经济模式,环保,绿色。(The invention relates to an environment-friendly aldehyde-free protein adhesive and a preparation method thereof. The adhesive prepared by the invention is convenient to apply, has high bonding strength, realizes the purpose of eliminating the harm of formaldehyde from the source, is suitable for plywood, floor base materials, laminated wood boards and the like, is particularly suitable for industries with high environmental protection requirements such as home decoration industry, furniture and the like, does not change the existing plate production process of manufacturers, does not increase the production cost, and improves the quality and the added value of the plates; the base material emulsion of the invention uses the chromium filings hydrolyzed and recovered protein as the modified adhesive prepared by the raw material, realizes the recycling of waste, completely avoids the use of formaldehyde, fundamentally solves the long-term indoor formaldehyde pollution harm faced by people, uses the recycling of waste as the raw material, reduces the dependence on petroleum resources, realizes a circular economy mode, and is environment-friendly and green.)

一种环保无醛蛋白胶粘剂及其制备方法

技术领域

本发明属于胶粘剂技术领域，具体涉及一种环保无醛蛋白胶粘剂及其制备方法。

背景技术

由于近年来我国对木材的需求量逐年增大，国家大力推行天然林保护政策使得内供严重不足。因此，如何高效合理的利用木材资源成为众多林业学者们的研究重点。其中以小径级木材、速生材、间伐材等低质、劣质材和木材加工剩余物为原料，采用胶接与复合技术，制备不同用途人造板和木质复合材料是高效综合利用木质资源的一种行之有效的途径。

“三醛胶”(脲醛胶、酚醛胶及三聚氯胺-甲醛胶)因具有低成本和高强度等特点，使其在业内占有很大的市场份额。近年来，随着人们对环境保护意识的加强，消费者对木制品材料使用过程中甲醛等挥发性物质的污染问题关注度不断提高。同时，面对石油资源的不可再生性，开发环境友好型可再生胶粘剂成为木材行业亟需解决的行业难题。

制革废皮边角料作为皮革工业中鞣制、修边、削匀等产生的固体废弃物，据报道我国每年产生约28万吨含铬废革屑。在这些含铬废革屑中，胶原蛋白含量高达90％以上，是十分宝贵的蛋白质资源。而胶原蛋白作为天然产物，不仅具有良好的资源可再生性，同时还含有大量的-COOH、-OH及-NH₂。由于这些活泼基团的存在，使得胶原蛋白与木材具有良好化学结合(氢键、共价键作用等)，而且使其易于与其它活性功能单体接枝/改性成为新的功能高分子材料。

目前随着市场消费升级和环保观念的提升，无醛家居的需求成为必然，开发的无醛蛋白基胶黏剂有着很大的市场前景。

鉴于以上原因，特提出本发明。

发明内容

为了解决现有技术存在的以上问题，本发明提供了一种环保无醛蛋白胶粘剂及其制备方法，本发明制备的胶粘剂应用方便，胶合强度高，无甲醛，绿色环保，实现废弃资源化利用。

本发明的第一目的，提供了一种环保无醛蛋白胶粘剂，所述的胶粘剂包括基料乳液、填料、增稠剂和防腐剂。

进一步的，所述的基料乳液的制备方法如下：将190-210份胶原蛋白液和0.1-0.3份阴离子乳化剂升温至80-90℃，滴加18-22份引发剂液和60-90份聚合单体，滴加结束后加入0.8-1.2份引发剂，保温反应2-4h，降温至低于40℃，加入1-3份助剂，搅拌8-12min，得到所述的基料乳液。

本发明的基料乳液的合成原理方程式如下所示：

其中，R为C₁-C₈烷基和缩水甘油。

进一步的，所述的胶原蛋白液来自废弃铬屑的水解回收，所述的胶原蛋白液的质量分数为38-42％。

本发明的胶原蛋白液采用现有的方法制备而成。

本发明的胶原蛋白液通过铬革屑回收制备而成，应用方便，胶合强度高，真正实现了从源头上杜绝甲醛的危害，且实现了废弃物回收利用。

进一步的，所述的引发剂为过硫酸钠、过硫酸铵或过硫酸钾，所述的助剂为多胺。

进一步的，所述的引发剂液为质量分数为1-5％的引发剂水溶液。

进一步的，所述的聚合单体包括缩水甘油3-7份、苯乙烯32-38份和丙烯酸丁酯40-46份混合而成。

进一步的，所述的填料为轻钙、高岭土、滑石粉、硅藻土中的一种或多种。

进一步的，所述的阴离子乳化剂为烷基磺酸钠/铵、烷基硫酸钠/铵、烷基苯磺酸钠中的一种或多种。

本发明中的所述的防腐剂为MT等通用型防腐剂。

本发明的第二目的，提供了一种所述的环保无醛蛋白胶粘剂的制备方法，将280-320份基料乳液加入90-110份填料搅拌均匀，加入适量增稠剂和0.1-0.5份防腐剂，搅拌至常温，得到所述的环保无醛蛋白胶粘剂。

进一步的，加入增稠剂调整粘度至15000-25000cP。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明制备的胶粘剂应用方便，胶合强度高，实现从源头上杜绝甲醛的危害，零甲醛，绿色环保，本发明的胶粘剂适用于胶合板、地板基材、细木工板等，特别适用于家装行业和家具等环保要求高的行业，不改变厂家现有板材生产工艺，不增加生产成本，且提高板材的品质和附加值，产品使用方便，完全适用于传统制板工艺；

(2)本发明的基料乳液以铬革屑水解回收蛋白为原料制备的改性胶粘剂，实现了废弃物回收利用，完全避免使用甲醛，根本上解决人们长期面对的室内甲醛污染危害，以废料的回收再利用为原料，减少对石油资源的依赖，实现循环经济模式，环保，绿色。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

实施例1

本实施例的一种环保无醛蛋白胶粘结剂的制备方法，包括如下步骤：在干净釜中加入质量分数为38％的胶原蛋白液190kg，所述的胶原蛋白液来自废弃铬屑的水解回收，加入烷基磺酸钠0.1kg，升温至80℃，开始加入质量分数为1％的过硫酸钠水溶液22kg和聚合单体60kg，聚合单体中缩水甘油3份，苯乙烯32份和丙烯酸丁酯40份，加料时间为1h，滴加结束后加入0.8kg过硫酸钠，保温反应2h，降温至40℃以下，加入1kg多胺，搅拌8min，逐渐加入90kg高岭土，搅拌均匀，加入适量的增稠剂至粘度为15000cP，加入0.1kg防腐剂，搅拌至常温，得到所述的环保无醛蛋白胶粘剂。

实施例2

本实施例的一种环保无醛蛋白胶粘结剂的制备方法，包括如下步骤：在干净釜中加入质量分数为40％的胶原蛋白液200kg，所述的胶原蛋白液来自废弃铬屑的水解回收，加入烷基苯磺酸钠0.2kg，升温至85℃，开始加入质量分数为3％的过硫酸钾水溶液20kg和聚合单体75kg，聚合单体中缩水甘油5份，苯乙烯35份和丙烯酸丁酯43份，加料时间为3h，滴加结束后加入1kg过硫酸钾，保温反应3h，降温至40℃以下，加入2kg多胺，搅拌10min，逐渐加入100kg滑石粉，搅拌均匀，加入适量的增稠剂至粘度为20000cP，加入0.2kg防腐剂，搅拌至常温，得到所述的环保无醛蛋白胶粘剂。

实施例3

本实施例的一种环保无醛蛋白胶粘结剂的制备方法，包括如下步骤：在干净釜中加入质量分数为42％的胶原蛋白液210kg，所述的胶原蛋白液来自废弃铬屑的水解回收，加入烷基硫酸铵0.3kg，升温至90℃，开始加入质量分数为5％的过硫酸铵水溶液18kg和聚合单体90kg，聚合单体中缩水甘油7份，苯乙烯38份和丙烯酸丁酯46份，加料时间为5h，滴加结束后加入1.2kg过硫酸铵，保温反应4h，降温至40℃以下，加入3kg多胺，搅拌12min，逐渐加入110kg高岭土，搅拌均匀，加入适量的增稠剂至粘度为25000cP，加入0.25kg防腐剂，搅拌至常温，得到所述的环保无醛蛋白胶粘剂。

实施例4

本实施例的一种环保无醛蛋白胶粘结剂的制备方法，包括如下步骤：在干净釜中加入质量分数为39％的胶原蛋白液195kg，所述的胶原蛋白液来自废弃铬屑的水解回收，加入烷基磺酸铵0.15kg，升温至83℃，开始加入质量分数为2％的过硫酸钠水溶液21kg和聚合单体80kg，聚合单体中缩水甘油4份，苯乙烯33份和丙烯酸丁酯42份，加料时间为2h，滴加结束后加入0.9kg过硫酸钠，保温反应2.5h，降温至40℃以下，加入1.5kg多胺，搅拌9min，逐渐加入95kg高岭土，搅拌均匀，加入适量的增稠剂至粘度为18000cP，加入0.4kg防腐剂，搅拌至常温，得到所述的环保无醛蛋白胶粘剂。

实施例5

本实施例的一种环保无醛蛋白胶粘结剂的制备方法，包括如下步骤：在干净釜中加入质量分数为41％的胶原蛋白液205kg，所述的胶原蛋白液来自废弃铬屑的水解回收，加入烷基磺酸钠0.25kg，升温至88℃，开始加入质量分数为4％的过硫酸钠水溶液19kg和聚合单体70kg，聚合单体中缩水甘油6份，苯乙烯36份和丙烯酸丁酯45份，加料时间为4h，滴加结束后加入1.1kg过硫酸钠，保温反应3.5h，降温至40℃以下，加入2.5kg多胺，搅拌11min，逐渐加入105kg硅藻土，搅拌均匀，加入适量的增稠剂至粘度为22000cP，加入0.3kg防腐剂，搅拌至常温，得到所述的环保无醛蛋白胶粘剂。

实施例6

本实施例的一种环保无醛蛋白胶粘结剂的制备方法，包括如下步骤：在干净釜中加入质量分数为41％的胶原蛋白液198kg，所述的胶原蛋白液来自废弃铬屑的水解回收，加入烷基苯磺酸钠0.18kg，升温至87℃，开始加入质量分数为3.5％的过硫酸钠水溶液21kg和聚合单体65kg，聚合单体中缩水甘油6份，苯乙烯37份和丙烯酸丁酯45份，加料时间为4.5h，滴加结束后加入0.8kg过硫酸钠，保温反应2.5h，降温至40℃以下，加入1.5kg多胺，搅拌10min，逐渐加入85kg高岭土，搅拌均匀，加入适量的增稠剂至粘度为17000cP，加入0.5kg防腐剂，搅拌至常温，得到所述的环保无醛蛋白胶粘剂。

试验例1

将实施例1-5制备的胶粘剂进行强度的测试，结果如表1所示。

表1

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。