甲基丙烯酸甘油酯改性大豆蛋白胶黏剂的制备及热压工艺优化的研究

以过硫酸铵/亚硫酸氢钠(APS/NaHSO3)氧化还原剂为引发体系,由疏水性甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和尿素改性大豆蛋白,在50℃下进行乳液聚合反应,得到了甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝大豆蛋白胶黏剂(GSP)。考察了胶黏剂的稳定性、表观黏度以及胶黏剂胶黏强度和耐水性的影响因素及热压工艺条件。     

环氧树脂改性大豆蛋白胶黏剂的研究

目的 为了改善大豆胶黏剂本身耐水性不足、胶合强度低的缺点,并有效利用环氧树脂胶黏剂优异的胶合强度、耐腐蚀性和机械强度,对大豆蛋白进行改性,制备大豆蛋白-环氧树脂环保型复合胶黏剂.方法 采用正交试验对复合胶黏剂的固含量、粘度和胶合强度进行分析与研究;探讨大豆蛋白质量,环氧树脂质量及顺丁烯二酸酐质量对胶黏剂胶合性能的影响.结果 最佳工艺参数为大豆蛋白20 g、环氧树脂20 g、马来酸酐4 g,所得的胶合强度达到1.60 MPa,满足国家Ⅱ类胶合板GB/T 9846—2004使用要求.结论 最佳工艺条件下的大豆蛋白胶黏剂的胶合强度显著提升,环氧树脂对大豆蛋白的改性效果较好.     

改性大豆蛋白基胶黏剂的研究进展

目的 解决大豆蛋白胶黏剂胶合强度低、粘度大的问题,使制得的胶黏剂能满足室内使用人造板及胶合制品的要求.方法 通过综述改性大豆蛋白胶黏剂在胶合强度、粘度方面的研究进展,分析原子转移自由基聚合(ATRP)法改性大豆蛋白胶黏剂的前景.结论 采用ATRP对大豆蛋白进行接枝改性,可在提高胶合强度的同时保障粘度适中.ATRP改性大豆蛋白胶黏剂为改性大豆蛋白胶黏剂的研究提供了新的探索道路,对制备粘度适中、胶合强度.     

丙烯酰胺改性降解大豆蛋白复合胶黏剂

目的对大豆蛋白胶黏剂进行改性研究,通过改性手段来提高胶黏剂的胶合强度。方法采用丙烯酰胺改性在碱性环境下降解的大豆蛋白来制备胶黏剂,并对胶黏剂的胶合强度等方面的性能进行测试。结果通过正交试验确定了最佳工艺条件,即丙烯酰胺(AM),马来酸酐(MA)和质量分数为30%的过硫酸铵(APS)的质量比为12∶50∶10时,并在p H值为11的碱性条件下胶合强度最好,胶合强度达到0.91 MPa,符合GB/T 9846—2004Ⅱ类胶合板的要求。结论通过实验可以得到固含量为24%~28%的改性大豆蛋白胶。     

木质素环氧化接枝物及其制备大豆蛋白胶黏剂研究

通过脱甲基化改性提高酶解木质素酚羟基含量,以增加其环氧化反应活性,并于碱性条件下与乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)反应合成木质素环氧接枝物(EPDL);将其作为交联剂与大豆蛋白复合制备高性能绿色大豆蛋白胶黏剂.采用核磁共振磷谱(31 P-NMR)以及红外光谱(FTIR)等分析手段对脱甲基木质素(DL)及其EPDL进行分析表征,研究了木质素脱甲基化前后羟基含量、接枝物环氧值及其化学结构的变化规律,考察了EPDL对大豆蛋白胶黏剂耐水胶合性能的影响.结果表明:脱甲基化改性明显提高了木质素羟基含量,其羟基含量较原木质素(L)提高了近29％,且通过微波加热处理可有效缩短木质素脱甲基化时间;脱甲基化改性使EPDL接枝上了较多环氧基团,其环氧值达到0.350 mol/100 g,增加了与大豆蛋白分子的交联反应活性;EPDL通过与大豆蛋白分子上羟基、氨基发生交联反应形成耐水化学结构,提高了大豆蛋白胶黏剂的耐热性和胶合性能,当EPDL用量为7％时,大豆蛋白胶黏剂湿胶合强度高达1.14 MPa,满足GB/T9846-2015国家标准规定的Ⅱ类胶合板要求.     

大豆蛋白胶黏剂低黏化改性研究进展EI北大核心CSCD

大豆蛋白胶黏剂以植物蛋白质大分子为主要原料,自身存在相对分子质量大、黏度高、流动性差等突出问题,同时大豆蛋白质分子结构复杂、空间位阻大,大量的高活性基团和疏水性基团被复杂大分子链段包裹遮蔽,导致大豆蛋白胶黏剂在木材表面涂布性能差、胶层界面分布不均、耐水胶合强度低,阻碍了其工业化推广和应用。文中探究了造成大豆蛋白胶黏剂高黏度的分子及超分子结构机理,并综述了国内外研究人员针对降低大豆蛋白胶黏剂黏度的最新进展。通过以物理改性、化学改性和生物改性分类归纳,发现通过改变大豆蛋白的二、三、四级结构,对复杂分子结构进行疏解,可有效降低大豆蛋白胶黏剂的黏度、延长储存期、改善界面涂布性能、提高胶合强度。     

大豆蛋白胶黏剂及其胶合板防霉研究进展

目的 改进大豆蛋白胶易霉变、储存时间短,将其作为胶黏剂使用制备的板材性能低等缺点,提高胶合板的使用寿命,使板材的适用范围和领域得以拓宽。方法 通过综述大豆蛋白胶和胶合板易发霉原因,以及近年来国内外在针对大豆蛋白胶和胶合板防霉性能方面的研究进展,分析其改性原理以及仍存在的问题,介绍原子转移自由基聚合（ATRP）法目前在豆胶改性中的应用。结论 采用ATRP法对大豆蛋白胶黏剂进行防霉接枝改性,可在保证胶合强度的同时延长胶合板使用时间,为今后制备具有优良防霉性能的大豆蛋白胶合板以及工业化推广提供新思路。     

凹凸棒石改性及在酚醛胶黏剂中的应用

利用硅烷偶联剂A-1160(γ-脲基丙基三乙氧基硅烷)改性凹凸棒石(ATP),并制备了改性凹凸棒石/酚醛树脂复合胶黏剂。通过FTIR、热重分析和TEM等技术对改性凹凸棒石以及酚醛树脂复合胶黏剂进行了表征。探讨了酚醛树脂合成工艺条件和改性凹凸棒石(A1160-ATP)用量等对胶黏剂剪切强度、游离甲醛含量和耐热性等性能的影响。结果表明:在甲醛与苯酚物质的量比为1.5∶1,氢氧化钠与苯酚物质的量比为1∶4,A1160-ATP用量为总质量的5%时,改性凹凸棒石/酚醛树脂复合胶黏剂的剪切强度提高到4.64MPa,游离甲醛含量降低到0.10%,A1160-ATP的加入有利于提高酚醛树脂胶黏剂固化后的耐热性能。     

多壁碳纳米管改性环氧树脂胶黏剂实验研究

将一种环氧树脂和表面羟基化的多壁碳纳米管(MWCNTs)按照质量比100∶0.1进行配比, 以超声波分散法制备MWCNTs/环氧树脂胶黏剂, 考察了两种硅烷偶联剂KH550和KH560对MWCNTs改性效果的影响。采用FTIR、 DSC、 DMA、 流变仪研究了MWCNTs对胶黏剂固化行为和流变特性的影响, 并结合断口形貌观察, 测试分析了MWCNTs对胶黏剂拉伸剪切强度和冲击强度的影响。结果表明: 硅烷偶联剂能与MWCNTs表面的羟基发生缩合反应, 增强了MWCNTs与环氧树脂基体的亲和性, 从而影响胶黏剂固化反应及黏度-剪切速率曲线; 经KH550改性的MWCNTs明显提高了胶黏剂与金属的界面粘结性, Al-Al拉伸剪切强度较无MWCNTs的胶黏剂提高了46.4%; 添加MWCNTs使胶黏剂的冲击断面更为粗糙, 开裂面积更大; 添加MWCNTs+KH550的胶黏剂冲击强度提高了44.1%, 说明MWCNTs/环氧树脂间界面性能对发挥MWCNTs的增韧效果非常重要。      

响应面法优化豆胶强化地板平衡纸压贴工艺

目的探索大豆蛋白胶用于强化地板平衡纸的压贴工艺,解决强化地板释放甲醛的问题。方法以大豆蛋白胶为胶黏剂,进行平衡纸与地板的热压,采用响应面法优化强化地板平衡纸的热压工艺,结果施胶量为217.4 g/m~2,热压温度133.6℃,热压时间为2.3 min,热压压力为2.6 MPa,板面涂水量为96.9 g/m~2,此时的表面胶合强度达到1.31 MPa,符合GB/T 18102—2007的要求。结论大豆蛋白胶可以用于强化地板平衡纸的压贴。     

Effect of crosslinking, thermal treatment and UV irradiation on the mechanical properties and in vitro degradation behavior of several natural proteins aimed to be used in the biomedical field

Gelatine (GEL), soy (SI), casein (CAS) and sodium-caseinate (NaCAS) solutions were cast to produce protein films. All the proteins were chemically modified by adding glyoxal to the film-forming solutions in amounts varying from 0 to 0.9% (w/w based on the protein content). After casting, the same films were also submitted to a heat treatment performed at 80 °C or UV irradiation. The effect of those chemical/physical modifications on the mechanical properties and on the hydrolytic stability of the protein films was evaluated. As a result, a large variety of protein films with different mechanical properties and degradation profiles were developed. CAS and NaCAS even when chemically/physically modified do not resist to hydrolysis longer than 2 weeks. GEL, only when chemically modified with glyoxal, become water resistant. Due to its hydrolytic stability, SI become a very attractive material for biomedical applications where long term treatments are a requisite.     

A new method of making particleboard with a formaldehyde-free soy-based adhesive

A soy-based formaldehyde-free adhesive consisting of soy flour (SF) and a curing agent (CA) has been successfully used for the production of plywood. However, this adhesive cannot be easily sprayed onto wood particles for making particleboard because of its high viscosity. The following new method of using this adhesive was developed and investigated. SF was first mixed with water to form dilute soy slurry that could be easily coated onto wood particles. The soy-coated wood particles were dried to certain moisture content and then further coated with an aqueous curing agent. Effects of particleboard density, adhesive usages for both core and face particles, the solids content of the soy slurry, hot-press time, hot-press temperature, the storage time of the wet soy-coated wood particles, and the SF/CA weight ratio on the internal bond strength (IB), the modulus of rupture (MOR), and the modulus of elasticity (MOE) of particleboard were investigated.     

大豆蛋白/聚乙烯醇薄膜对圣女果保鲜性能研究

以大豆蛋白及聚乙烯醇为原料,以薄膜的抗张强度、断裂伸长率、透光率、阻隔性能及吸水率为评价指标,在室温条件下,分别对圣女果进行裸包处理,市售聚乙烯保鲜膜裹包处理,大豆蛋白/ 聚乙烯醇薄膜裹包处理,纳米SiO2改性大豆蛋白/聚乙烯醇薄膜裹包处理,探讨4种保鲜处理方式对储藏过程中圣女果的失重率、硬度、可溶性固形物含量、总酸含量及VC 含量的影响,以研究大豆蛋白/ 聚乙烯醇薄膜对圣女果的保鲜效果.试验结果表明：在0～7 d内,大豆蛋白/ 聚乙烯醇薄膜在一定程度上可缓解圣女果的腐烂霉变,具有一定的保鲜效果;4种保鲜处理方式的效果依次为,纳米SiO2改性大豆蛋白/聚乙烯醇薄膜〉市售聚乙烯保鲜膜〉大豆蛋白/聚乙烯醇薄膜〉空白对照组;阻隔性能较好的市售聚乙烯保鲜膜对圣女果的保鲜效果略次于纳米SiO2改性大豆蛋白/聚乙烯醇薄膜,故对于果蔬的保鲜而言,并不是使用的保鲜膜的阻隔性能越好,其保鲜效果就越好,而是与果蔬的生理作用匹配度越高的保鲜膜,保鲜效果才越好.     

Optimization of tensile properties thermoplastic blends from soy and biodegradable polyesters: Taguchi design of experiments approach

Soy meal-based biodegradable blends were prepared by melt extrusion process. The effects of denaturants, i.e., urea and sodium sulfite and plasticizer (glycerol) and polyester type (polybutylene succinate, polycaprolactone, polybutylene adipate terephthalate) on tensile strength and elongation at break were investigated using a Taguchi experimental design approach. The results showed that the sodium sulfite had little or no effect on final properties of the blends. Also, biodegradable polyester type had significant effect on the tensile strength and elongation at break of the blends prepared. The predicted values and experimental were found to be in tune with each other. The chemical structure and morphology of the optimum sample was probed by FT-IR spectroscopy and scanning electron microscopy (SEM). Also, the results provided an insight into how important the plasticization and destructurization of soy protein to obtain the blends with desired mechanical properties.     

大豆蛋白基生物降解材料研究进展

大豆蛋白材料的改性方法主要有物理改性、化学改性、酶法改性以及纳米共混改性等。对大豆蛋白材料的性能改善研究主要集中于薄膜材料的成膜性能、机械性能、吸水性能、透光性能、阻气性能和水蒸气透过性能、生物降解性能等方面。大豆蛋白基生物降解材料多被用作制备可食性薄膜,应用于果蔬的涂抹保鲜及部分食品的内包装;改性后的大豆蛋白可作为营养保健物质用作生物材料及生物医用材料。大豆蛋白基生物降解材料未来的发展方向主要为降低成本及增强性能等研究。     

水性改性淀粉胶在包装用麻秆中密度纤维板中胶合机理的研究

利用农业加工剩余物麻秆,使用水性改性淀粉胶,生产固化后无毒的麻秆中密度纤维板.经过热压工艺探索,寻找出最佳工艺条件.利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)和差示扫描量热仪(DSC)对水性改性淀粉胶在麻秆纤维板中的胶合机理进行了分析.结果表明: FTIR图谱证明了水性改性淀粉胶中的异氰酸酯基和麻秆材料中的分子发生了反应;改性淀粉胶和麻秆粉末混合后,固化反应所需要的热量远远低于单独淀粉胶固化所需要的热量;化学反应机理表明,改性淀粉胶的力学强度和耐水性主要是由异氰酸酯基起一定的作用.     

不同环境中秸秆/SPI改性脲醛树脂复合材料花盆降解行为

为研究不同环境中秸秆/大豆分离蛋白(SPI)改性脲醛树脂复合材料花盆的降解性能,采用土壤掩埋(SB)和户外曝露(OE)2种方式对试样进行降解处理,通过力学性能、质量损失和吸水性测试,热重-红外联用(TG-FTIR),SEM和EDS能谱对花盆的结构和性能进行了研究。结果显示: 与对照组(US)相比,经SB和OE降解处理12个月后,花盆的抗拉强度分别下降了36.51%和19.92%,抗拉弹性模量分别下降了9.38%和3.92%,断裂伸长率分别减少了41.36%和36.61%,质量损失率分别为13.74%和4.69%,且试样吸水性均增强。 TG-FTIR联用分析表明: 降解处理后花盆的热解脱气条件变得温和,最大热解峰延后。SEM扫描观察发现: SB处理后花盆表面腐蚀度及形貌变化大于OE处理后的,两者表面C和N含量均显著下降,表明秸秆/SPI改性脲醛树脂复合材料花盆经SB和OE处理后均发生不同程度降解,SB处理后花盆的降解速率高于OE处理后的 。     

‘Green’ composites Part 2: Characterization of flax yarn and glutaraldehyde/poly(vinyl alcohol) modified soy protein concentrate composites

In the present research, soy protein concentrate (SPC) was modified using glutaraldehyde (GA) and polyvinyl alcohol (PVA). The modified resin allowed to process soy protein polymer without any plasticizer. The modified resin also showed increased tensile properties, improved thermal stability and reduced moisture resistance as compared to SPC resin. Besides the tensile and thermal properties, modified SPC resin was also characterized for its dynamic mechanical properties. Unidirectional composites were fabricated using modified SPC and flax yarn. Composite specimens, approximately 1 mm thick, were prepared in both longitudinal and transverse directions. The composite specimens were characterized for their tensile and flexural properties. The fracture surface of the composite was also analyzed in both longitudinal and transverse directions. These composite specimens exhibited a fracture stress of 126 MPa and 2.24 GPa, respectively, in the longitudinal directions. The composite properties were also predicted using the rule of mixture in longitudinal direction. It was observed that the experimental values are lower than the predicted values for a variety of reasons.