大豆胶粘剂的制备及其在胶合板上的应用开题报告

1. 研究目的与意义

由于石油的日益紧缺，以及环境问题日益严重，所以开发一种新型的环保的胶黏剂势在必行。本实验拟用植物蛋白---大豆蛋白，对其进行化学改性，制得可以应用在建筑建材方面的胶黏剂。鉴于新型的大豆蛋白无毒无污染，使其成为目前研究的热点，开发一种无公害的胶黏剂，不论是对环境，还是对人们的身体健康来说，都是十分有利的。

2. 国内外研究现状分析

目前，全世界的不可再生资源正在日益枯竭。如何利用农产品等可再生资源来改善我们的环境，或者说，促进环保型的绿色化工产品的推进和研发，已是迫在眉睫。植物蛋白是现在普通农产品加工的主要副产品，而且来源丰富。植物蛋白不仅在于它是重要的食品原料，在非食品领域也有很广泛的应用。当前合成的胶黏剂当中，使用最多的是以甲醛为原料的胶黏剂。市场上也出现了一些低含量甲醛的胶黏剂，但同样会影响人们的健康。另外，胶黏剂对石油的依赖性很强，随着世界的石油日益紧缺，石油价格迅速飞涨，这使得胶黏剂的成本也越来越高，危机重重。因此，用植物蛋白来生产无醛的胶黏剂，越来越符合当前形势。

木材工业在国家的经济建设中有着重要的地位，将大豆蛋白胶黏剂应用在木材工业来取代原有的有醛胶黏剂可算是一项重大贡献。木材加工所使用的大豆蛋白胶黏剂是由豆粉或大豆蛋白加入一定量的成胶剂和助胶剂调制而成。大豆蛋白胶黏剂最早出现在1923年，它的特点是价格便宜，原料丰富，加工简单。随着大豆胶制造胶合板的配方不断改进，使得到了1942年，美国西海岸几乎所有胶合板厂家都使用大豆胶黏剂，这一时期大豆胶黏剂占领了美国胶合板市场的85%，盛极一时。后来，由于试用期短、固含量低、耐腐蚀性差尤其是耐水性差，使其只能用于室内。到了20世纪40年代，石油胶黏剂进入木材工业领域，其在品质，成本，胶结性等方面都较传统的大豆蛋白胶黏剂有明显的优越性，因此大豆蛋白胶黏剂退出了木材胶黏剂的主导市场。1947年在美国的木材工业中，大豆蛋白粉主要是和其他蛋白质相混合，制作特种胶黏剂使用。资料显示，冷压大豆蛋白胶黏剂市场占有率1954年为28%，而到20世纪70年代几乎为零。木材加工从此进入合成树脂胶黏剂的时代。

在我国，文献记载，大豆蛋白胶黏剂最早应用在胶合板和镶木工业。北京农业大学薛培元利用豆粕作为原料，用氢氧化钠将蛋白质溶解制成蛋白质溶胶，再配合抗水剂和消散性试剂用于木材胶黏剂。在建国初期，森林工业生产部门采用黄豆榨油后，利用豆饼中的天然蛋白质制胶，也用部分猪血和豆粉蛋白质来制作胶黏剂，可用于制作胶合板。后来，也曾用过豆科植物种子内的蛋白质和氢氧化钠以及氢氧化钙作用生产胶黏剂。该胶黏剂的特点是没有臭味，适合食品包装，但耐水性还是欠缺。

3. 研究的基本内容与计划

本实验旨在研究利用化学改性方法改性大豆蛋白，得到改性后的大豆蛋白胶黏剂，并将其应用在胶合板上，测其胶合强度，耐水性是否较未改性前有所改善。

实验设计：

制胶：1.将20g大豆分离蛋白，分多次加入150ml的含有3.5g氢氧化钠中，在50摄氏度下搅拌分散40min。

4. 研究创新点

目前市场常用的胶黏剂大多各有各自的优缺点，任何一种胶黏剂都不能独自垄断占有市场，这就要求从业者对各式胶黏剂进行不断地研究开发改性以使胶黏剂的性能更加优越，性价比更高，更适合于21世纪市场建筑建材的广泛应用。而且，针对大豆蛋白胶黏剂，这方面报道较少、发展空间较大。国内外鲜有的报道中大多使用交联改性，而该实验则尝试使用碱性条件直接进行反应。使用便宜的大豆蛋白进行改性，既降低成本又可以有效减轻室内甲醛的释放量，对人体的健康也会大有好处。