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天然胶黏剂的使用虽然有几千年的历史,但由于其自身性能上的缺陷,在应用上受到很多限制。在合成的天然可再生胶黏剂中,有关大豆蛋白胶黏剂的研究是近期的研究热点。耐水性较差和胶接强度不高是长期以来限制大豆蛋白基胶黏剂发展的两大瓶颈问题,几乎所有的大豆蛋白基胶黏剂的研究也主要是针对这两个问题展开。随着研究的深入,性能优良的大豆蛋白基胶黏剂的出现,将使大豆蛋白基胶黏剂在木材工业的使用比重逐步上升,甚至有可能取代木材工业中传统使用的脲醛树脂、酚醛树脂或三聚氰胺甲醛树脂。现阶段,针对大豆蛋白胶黏剂研究最多的两种方法分别是化学修饰改性和交联改性。前者多是以碱为主的降解改性,最常用的碱性试剂为NaOH水溶液,后者交联改性主要是借助交联剂实现蛋白分子之间的化学交联。我国对大豆蛋白胶黏剂研究起步比较晚,目前,据有关文献报道,研究的大豆蛋白基胶黏剂胶合板干状、湿状剪切强度达到GB/T9846.3-2004中有关Ⅱ类胶合板的强度要求。本文的主要研究内容包括:1.以大豆蛋白为原料制备大豆蛋白基胶黏剂时,不仅要保证一定的水解度,以保证胶黏剂具备一定的强度性能,同时,还需兼顾胶黏剂的黏度特点,以保证胶黏剂的可操作性。本研究在此基础上,选用脱脂大豆粉为研究对象,主要考察了碱NaOH处理大豆蛋白下,各因素对水解度和黏度两方面的影响,并优化最佳工艺,期望为后续的以碱降解为基础的大豆蛋白胶黏剂的改性提供参考依据;2.在前期碱NaOH降解改性大豆蛋白胶黏剂的基础之上,选用复合碱Ca(OH)2/NaOH对大豆蛋白胶黏剂进行了降解改性,研究复合碱Ca(OH)2/NaOH比例对改性大豆蛋白胶黏剂胶合木胶合强度和耐水性的影响,并借助傅利叶红外光谱分析(FT-IR)和差式扫描量热法(DSC)对复合碱改性大豆蛋白胶黏剂的结构特点和热性能展开研究,期望为大豆蛋白胶黏剂的后续改性工作奠定良好的基础;3.在前期碱NaOH和复合碱Ca(OH)2/NaOH降解改性大豆蛋白胶黏剂的基础上,选用化学修饰剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和交联剂(甲醛)对降解的大豆蛋白液进一步改性;4.在前面研究的基础上,自制交联剂,在大豆蛋白胶黏剂使用之前,与大豆蛋白预解液直接混合使用,不但能够保留蛋白质大分子结构,引进合成树脂的优良耐水性能,并且能够充分利用大豆蛋白分子侧链上的活性基团,与豆胶中游离的活性基团形成网状交联,而且保证了大豆蛋白胶黏剂制备工艺的简易性,并通过正交试验优化复合交联剂添加比例;5.在前面研究的基础上,研究交联改性大豆蛋白基胶黏剂的热压工艺。同13时借助于FT-IR、C-NMR1和H-NMR探讨其固化机理,期望为该大豆蛋白基胶黏剂的工业化应用提供依据。通过以上5个方面的研究,对大豆蛋白胶黏剂的改性有了更深一步的了解,得到以下结论:1.在本实验范围内,大豆蛋白最佳的碱NaOH处理条件为:NaOH加入量为7%,固体含量30%,处理时间3小时,处理温度90℃。经此条件处理的大豆蛋白胶黏剂的黏度为1.5Pa s,水解度为45%;2.较之单纯的使用NaOH降解改性大豆蛋白基胶黏剂的方法,采用复合碱Ca(OH)2/NaOH时,大豆蛋白胶黏剂的干状剪切强度、木破率、湿状剪切强度和耐水性能都有显著提高,但Ca(OH)2对耐水性提高的空间比较有限。FT-IR和DSC分析结果进一步印证了降解改性大豆蛋白胶黏剂的复合碱重量比宜为mCa(OH)2:mNaOH=2:1;3.较单纯使用NaOH降解改性大豆蛋白,采用复合碱Ca(OH)2/NaOH处理大豆蛋白时,无论是甲醛的交联改性,还是SDBS的化学修饰改性的大豆蛋白胶黏剂具有非常高的干状强度而且比较稳定,并且湿状强度也比较好;4.本研究范围内,通过正交试验优出化交联共混的最佳配比为:6%X1,3%MF,8%X2。此条件下制备的大豆蛋白基胶黏剂,干状剪切强度1.682MPa,湿状剪切强度(W2)1.139MPa,湿状剪切强度(W1)1.63MPa。5.在本试验范围内,较佳的制板工艺为:热压温度为160℃,热压压力为1.5MPa,热压时间为8min,双面施胶量为380g/m。此时得到的胶合板干状、湿状剪切强度满足GB/T9846.3-2004中有关I类胶合板的强度要求。以交联改性大豆蛋白胶黏剂制备的胶合板耐水性能稳定,湿状剪切强度不会随着蒸煮时间的延长而出现明显下降。FT-IR13、C-NMR和1H-NMR分析结果表明,亲水基团的大量减少,固化体系的高度交联,是交联改性大豆蛋白基胶黏剂耐水性好的原因所在。在本研究范围内,改变相关的胶合工艺参数,以本研究的交联大豆蛋白胶黏剂制备的胶合板大多仍能满足相关标准要求,且成本在3000元/吨。由于交联剂的生产成本在改性大豆蛋白胶黏剂生产成本中所占比重较大,同时,交联改性大豆蛋白胶黏剂存在黏度大、固体含量低等特点,降低交联剂用量、利用大豆蛋白胶黏剂制备胶合板及其它人造板品种的工艺问题等研究仍有待加强。