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大豆蛋白胶粘剂改性及应用研究

作　者: 季楠
导　师: 龙军
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 大豆蛋白脲醛树脂改性胶粘剂干态强度耐水强度
分类号: TQ433.431
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 98次
引　用: 1次
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内容摘要

传统的以脲醛树脂为代表的三醛胶因为甲醛释放量过大等问题已经不再符合当前木材胶国际标准的应用要求。随着人们环境保护的意识逐渐加强以及石油资源的减少,传统的大豆蛋白木材胶粘剂又进入了人们的视野。但是大豆蛋白木材胶的缺点是耐水强度低、耐腐性差,需要对其进行化学改性。本文以研究脲醛胶与大豆蛋白的综合性能为出发点,研究了在碱性条件下大豆蛋白与脲醛树脂的共聚和共混,期望能够得到低醛、耐水的胶粘剂。主要方法分为三种。第一是将合成的脲醛树脂与大豆蛋白在常温下直接共混。第二种是先将甲醛与脲素合成羟甲基脲,然后在将其与大豆蛋白胶共聚。第三种是将甲醛、脲素、十二烷基磺酸钠直接滴加入大豆蛋白溶液。三种方法都对固含量、脲醛含量、甲醛脲素比等改性核心工艺参数对大豆蛋白胶的干态强度和耐水强度做了研究。对于碱改性,固含量为6.7%,pH值为10、水解温度是60℃时有最高的耐水强度3.08MPa。大豆蛋白胶的粘度随着pH值的增加先升后降。在pH值为8时粘度有最大值、11时粘度有较大值。随着温度的增加,干态及耐水强度呈现减小的趋势。随着pH值的增加,干态及耐水强度呈现先增加后减小的趋势。复合改性实验的最佳工艺配方是固含量20%,脲醛含量40%,甲醛与脲素的物质的量比值为1:1,此时干态强度可以达到10.98MPa。复合改性方法得到的大豆蛋白胶粘剂耐水强度不稳定。共混改性的最佳参数是固含量20%、脲醛含量40%、甲醛脲素的物质的量的比值为1.5。此时干态强度为8MPa,耐水强度为2.78MPa。共聚改性的最佳配方是固含量20%、脲醛含量60%、甲醛脲素的物质的量的比值为1.5。此时干态强度为10.8MPa,没有耐水强度。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第1章绪论  7-18
  1.1 课题研究的目的和意义  7-8
  1.2 大豆蛋白胶粘剂的研究现状  8-11
    1.2.1 蛋白质的结构特征  8-10
    1.2.2 大豆蛋白胶粘剂的特征  10-11
  1.3 大豆蛋白胶粘剂的研究现状  11-17
    1.3.1 特定物质改性大豆蛋白胶粘剂  11-14
    1.3.2 共混共聚改性大豆蛋白胶粘剂  14-17
  1.4 研究目标和内容  17-18
第2章实验内容及实验方法  18-25
  2.1 实验材料及实验设备  18-19
    2.1.1 化学试剂  18
    2.1.2 实验设备  18-19
  2.2 胶接强度测试方法  19
    2.2.1 粘接强度测试试样的制备  19
    2.2.2 粘接强度测试方法  19
  2.3 碱改性大豆蛋白胶粘剂  19-20
  2.4 甲醛、脲素表面活性剂复合改性大豆分离蛋白  20-21
  2.5 脲醛树脂预聚物与大豆蛋白共混  21-23
    2.5.1 高甲醛含量的脲醛树脂预聚物与大豆蛋白共混  21-22
    2.5.2 低甲醛含量脲醛树脂预聚物与大豆蛋白的共混  22-23
  2.6 羟甲基脲与大豆蛋白共聚  23-24
  2.7 红外光谱分析  24-25
第3章特定物质改性大豆蛋白  25-39
  3.1 碱改性大豆蛋白  25-31
    3.1.1 pH 值对粘度变化的影响  25-27
    3.1.2 水解温度对粘度的影响  27-28
    3.1.3 碱改性对大豆蛋白干态强度的影响  28-29
    3.1.4 碱改性对大豆蛋白胶耐水强度的影响  29-30
    3.1.5 碱改性大豆分离蛋白红外光谱图  30-31
  3.2 甲醛、脲素、SDS 复合改性大豆蛋白  31-38
    3.2.1 固含量对复合改性胶干态强度的影响  32-33
    3.2.2 脲醛含量对复合改性胶干态强度的影响  33-34
    3.2.3 甲醛与脲素物质的量比对复合改性干态强度的影响  34-35
    3.2.4 碱的水解程度对复合改性胶的强度影响  35-37
    3.2.5 复合改性大豆分离蛋白红外光谱图  37-38
  3.3 本章小结  38-39
第4章脲醛树脂共混共聚改性大豆蛋白  39-50
  4.1 脲醛树脂预聚物与大豆蛋白的共混  39-45
    4.1.1 固含量对共混改性干态以及耐水强度的影响  39-40
    4.1.2 脲醛含量对共混改性干态及耐水强度的影响  40-42
    4.1.3 甲醛与脲素的物质的量比对共混改性干态及耐水强度的影响  42-44
    4.1.4 脲醛共混改性分离蛋白红外光谱图  44-45
  4.2 脲醛树脂预聚物与大豆蛋白的共聚  45-49
    4.2.1 固含量对共聚改性胶干态强度的影响  45-46
    4.2.2 脲醛含量对共聚改性胶干态强度的影响  46-47
    4.2.3 甲醛与脲素的物质量比对共聚改性胶干态强度的影响  47-48
    4.2.4 脲醛共聚改性大豆分离蛋白红外光谱图  48-49
  4.3 本章小结  49-50
结论  50-51
参考文献  51-54
攻读学位期间发表的学术论文  54-56
致谢  56

大豆蛋白胶粘剂改性及应用研究

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