一种脲醛树脂胶黏剂减醛增强改性方法

本发明涉及脲醛树脂加工，尤其涉及一种脲醛树脂胶黏剂减醛增强改性方法。

背景技术：

1、胶黏剂是一种用于粘合材料的物质，通常用于粘合两个或多个表面；胶黏剂通常是液体或半固体，在使用时可以涂抹在表面上，然后通过干燥或固化来形成粘合；胶黏剂可以是天然的，如橡胶或树脂，也可以是合成的，如环氧树脂或聚氨酯；胶黏剂在工业和日常生活中都有广泛的应用，用于粘合木材、金属、塑料、陶瓷、纺织品等各种材料，同时也用于制作纸张等。

2、脲醛树脂胶是一种特定类型的胶黏剂，通常用于木材、纤维板和其他木质材料的粘接；它是由脲和醛类化合物(通常是甲醛)的缩合反应制成的，这种类型的胶水具有很高的强度和耐水性，因此在木工行业中得到了广泛应用；脲醛树脂胶通常用于制造家具、地板、胶合板和其他木制品，脲醛树脂胶制成品为不溶、不熔化的半透明固体，颜色比较浅，具有耐弱酸弱碱、绝缘性能好的特点，由于脲醛树脂中可能含有甲醛等挥发性有机化合物，因此在使用时需要注意通风，以及遵循相关的安全操作规程。

3、现有技术中通常使用植物蛋白或者羽毛角蛋白改性脲醛树脂，使用植物蛋白对脲醛树脂改性时，最终回导致产品脆性较大，不利于产品的使用，而使用羽毛角蛋白对脲醛树脂改性时，制备过程中会导致一定量的甲醛释放，也导致树脂本身的强度变小，因此本技术采用丝心蛋白对脲醛树脂改性，但同时会出现问题，比如丝心蛋白是一种纤维状蛋白质，它的二级结构主要由α螺旋和无规则结构混合组成，分子结构复杂，经过折叠后成为球形，在树脂基体中分布不均匀，极易聚集在一起，同时α螺旋结构和无规则结构反应，两种结构的反应性不同，导致交联不均匀，根据以上本技术提出了一种脲醛树脂胶黏剂减醛增强改性方法，以解决以上问题。

技术实现思路

1、本发明克服了现有技术的不足，提供一种脲醛树脂胶黏剂减醛增强改性方法。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种脲醛树脂胶黏剂减醛增强改性方法，包括以下步骤：

3、s1、将从蚕茧体内提取出的丝心蛋白经过预处理，并准备低浓度的甲醛溶液,ph值控制在8.0～9.0，温度控制在40～50℃，加入预处理后比例为40～60％的丝心蛋白粉末以及第一批尿素；

4、s2、反应10min，温度升温至60～65℃后加入第一批增韧剂，继续升温至85～93℃后保温45min；加入低浓度的乙二醇缓冲液与丝心蛋白中的无规则结构发生反应进行第一步交联形成树脂基体，而后在树脂基体中加入纤维素溶液；

5、s3、等待纤维素溶液均匀分散在树脂基体中后，加入第二批尿素和高浓度的三聚氰胺与丝心蛋白中的α螺旋结构反应进行第二步交联；调节ph为7.5～9.0，加入余下的尿素，反应20～35min后，加入第二批增韧剂，自然冷却，获得所述丝心蛋白改性脲醛树脂。

6、本发明一个较佳实施例中，所述s2中使用5～10％的乙二醇缓冲溶液，且发生反应前调节ph值在7.0～8.5，温度控制在25～45℃，反应时间控制在2～4h。

7、本发明一个较佳实施例中，所述s3中使用15-25％的三聚氰胺质量溶液，反应条件：调节ph值为7～8,温度控制在20～30℃,时间4～6h，且反应结束后进行充分洗涤除去未反应的三聚氰胺。

8、本发明一个较佳实施例中，所述s3中加入的三聚氰胺与甲醛的摩尔比为1:2～3。

9、本发明一个较佳实施例中，所述增韧剂为聚乙烯醇、聚醋酸乙烯乳液、聚乙二醇二缩水甘油醚中的至少一种。

10、本发明一个较佳实施例中，所述调节ph通过加入调节ph试剂，且所述调节ph试剂为氯化氢、碳酸钠或碳酸钾中的至少一种。

11、本发明一个较佳实施例中，所述s1中丝心蛋白的提取方法如下：

12、a、收集蚕茧样本，冷冻干燥保存，将冷冻干燥的蚕茧粉末加到预冷的提取缓冲液中，进行超声破碎打断蚕茧细胞壁；

13、b、超声破碎后进行低速离心，去除蚕茧残骸，上清液保留，并进行高速离心30min，去除细胞碎片；

14、c、离心后的上清液加入硫酸铵淀积，使蛋白质沉淀，再次离心后取出蛋白质沉淀；蛋白质沉淀重悬于小量提取缓冲液中，加入适量的乙醇进行淀析，使丝心蛋白析出；

15、d、通过离心后取出丝心蛋白沉淀，且重悬于提取缓冲液中，进行适度稀释得到粗提取的丝心蛋白样品；采用离心或高效液相色谱进行鉴定及深度纯化，得到纯化后的丝心蛋白产品。

16、本发明一个较佳实施例中，所述提取缓冲液的组成为50mmtris-hcl，ph为7.5，含1mm edta和1mm pmsf的抑制蛋白酶。

17、本发明一个较佳实施例中，所述步骤d中进行稀释之后再进行凝胶过滤进行初步纯化，且所述深度纯化的鉴定通过高效液相色谱进行鉴定。

18、本发明一个较佳实施例中，所述硫酸铵淀积以及所述乙醇淀析在4～5℃下进行，以促进蛋白质的沉淀。

19、本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

20、(1)本发明提供了一种脲醛树脂胶黏剂减醛增强改性方法，通过使用丝心蛋白改性脲醛树脂，并通过分段交联法前期加入乙二醇进行第一步交联，使交联剂乙二醇主要与无规则结构发生反应，控制反应时间，使无规则结构部分交联完毕，通过后期加入高浓度的三聚氰胺进行第二步交联，控制反应条件，使三聚氰胺主要与α螺旋结构产生反应，实现α螺旋结构的交联，解决了使用丝心蛋白反应过程中的α螺旋结构和无规则结构反应由于两种结构的反应性不同导致交联不均匀进而可能导致丝心蛋白整体结构严重破坏的问题。

21、(2)本发明在在第一步交联使用低浓度乙二醇与无规则结构反应完成后，还未进行第二步交联前，加入纤维素溶液，加入时间的契机是由于第一步交联主要是交联无规则结构，此时α螺旋结构基本保持不变，加入纤维素不会影响第一步交联，并且第二步交联前，丝心蛋白分子各结构域已经初步与树脂连接，但整体结构尚未完全固定，此时加入纤维素在树脂基体中均匀分散，第二步交联主要交联α螺旋结构，加入纤维素不会影响此反应，且纤维素本身也不会与三聚氰胺反应，加入后第二步交联会使其与丝心蛋白分子和树脂共同固定，从而在整个改性产品中起到均匀支撑和分散的作用。

22、(3)本发明中的纤维素分子链为直链结构，结构简单，与丝心蛋白和树脂等其他成分在分子水平上兼容性好，不易产生相互排斥，有利于各组分在复合材料中的均匀分布，并且解决了丝心蛋白分子链经过蛋白质二级结构的折叠形成球状分布不太均匀容易形成聚集的问题，由于纤维素分子链较长，可以填充丝心蛋白分子间隙，起到支撑和填充的作用，有利于改善复合材料的整体性能。

23、(4)本发明利用丝心蛋白结构中含有大量的β折叠结构，此结构具有很强的抗拉强度，相比较下角蛋白等其他蛋白结构中α螺旋结构比例较高，抗拉强度相对较低，且β折叠结构中的氨基酸残基之间形成很多氢键，有效传递和分散应力，增强了材料机械强度，并且改性树脂中的丝心蛋白分子具有层状排列的特点，不同层间通过氢键和范德华力相互粘合，可以更好地传导和分散应力，增强整体强度，在一定程度上解决了最终得到的脲醛树脂脆性大的问题。