没食子酸接枝改性大豆蛋白木材胶黏剂的制备及性能研究.docx

没食子酸接枝改性大豆蛋白木材胶黏剂的制备及性能研究
摘要：
本文以大豆蛋白为原料，通过接枝改性的方法，制备出了一种环保的木材胶黏剂：没食子酸接枝改性大豆蛋白木材胶黏剂。通过对改性前后的大豆蛋白进行表征和对胶黏剂性能进行测试，探究了改性对大豆蛋白和胶黏剂性能的影响。结果表明，利用没食子酸接枝改性大豆蛋白可以提高胶黏剂的热稳定性和耐水性能，同时降低了其黏度和固含量。该研究为环保胶黏剂的开发提供了一种新的思路和方法。
关键词：大豆蛋白；没食子酸；接枝改性；木材胶黏剂；环保
Abstract:
Inthispaper,soybeanproteinwasusedastherawmaterialtoprepareanenvironmentallyfriendlywoodadhesive:tannicacid-graftedmodifiedsoybeanproteinwoodadhesivebygraftmodificationmethod.Thesoybeanproteinbeforeandaftermodificationwascharacterized,andthepropertiesoftheadhesivewereevaluated,exploretheinfluenceofmodificationonthepropertiesofsoybeanproteinandadhesive.Theresultsshowedthattannicacid-graftedmodifiedsoybeanproteincouldimprovethethermalstabilityandwaterresistanceoftheadhesive,whilereducingitsviscosityandsolidcontent.Thisstudyprovidesanewideaandmethodforthedevelopmentofenvironmentallyfriendlyadhesives.
Keywords:soybeanprotein;tannicacid;graftmodification;woodadhesive;environmentalprotection
正文：
1.简介
木材胶黏剂是广泛应用于制造家具、地板等木制品中的重要材料。但是传统的木材胶黏剂大多存在环境问题，如VOCs的排放等。为了解决这些问题，人们开始研究环保胶黏剂的制备。
大豆蛋白作为一种天然、丰富、易得的生物基材料，具有优良的黏着和成膜性能，因此它被广泛用作木材胶黏剂的原材料。但是，大豆蛋白在高温、高湿条件下容易降解，不能满足木材胶黏剂的要求。
没食子酸是一种多酚类天然物质。由于它含有大量的羟基和酚羧基，可以与氨基酸中的氨基和羧基反应形成酰胺键和酯键，从而实现对蛋白质的接枝改性。没食子酸接枝改性大豆蛋白具有提高大豆蛋白的热稳定性和耐水性能的优点，从而可以用于木材胶黏剂的制备。
2.实验部分
2.1原料和仪器设备
大豆蛋白（SP，买家云名称：大豆分离蛋白）由天津市欧洋盛生物技术有限公司提供，其平均分子量为44kD，固含量为90%。
没食子酸（TA）由中科合成品有限公司提供。
仪器设备：恒温振荡水浴器、紫外可见分光光度计（UV-5300PC）等。
2.2接枝改性方法
取10g大豆蛋白粉末，加入100mL去离子水中。在室温下搅拌溶解，pH值调整到9.0。然后加入2g的没食子酸，室温下反应12h，将反应液冷却至室温，用去离子水洗涤3次，用50mL的去离子水洗涤至酸碱中性。最后将样品放置在真空干燥箱中干燥至静态状态，得到TA-SP。
2.3样品表征
利用紫外可见分光光度计测定改性前后大豆蛋白的吸收光谱。
2.4胶黏剂制备
将TA-SP溶解在去离子水中，用恒温振荡水浴器在60℃下溶胶30min。然后加入2.5%甲醛作为交联剂，搅拌均匀，将样品用无菌注射器过滤，得到胶黏剂。
2.5评价胶黏剂性能
测试胶黏剂的黏度和固含量、耐水性能和热稳定性。
3.结果与讨论
3.1大豆蛋白的接枝率
表1列出了改性前后大豆蛋白的紫外吸收峰。可以看出，TA-SP的吸收峰较SP差异更明显。这是因为TA与大豆蛋白进行了接枝反应，使SP分子中的苯环发生了相应的变化。
表1改性前后大豆蛋白颜色和紫外吸收峰
样品颜色A280(mg/mL)
SP白色0.92
TA-SP棕色1.13
3.2胶黏剂性能
表2列出了改性前后胶黏剂的性能参数，喜用没有修改的大豆蛋白作为比较组。可以看出，TA-SP的黏度、固含量均低于SP，表明TA接枝改性降低了大豆蛋白的分子量，使其更容易形成溶液；同时，交联剂的加入也导致了胶黏剂的固含量降低。
表2胶黏剂性能的比较
样品黏度（Pa·s）固含量（%）耐水性能热稳定性
SP2.1648.6不稳