專利名稱：一種改性骨膠膠粘劑及其的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于骨膠膠粘劑技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種改性骨膠膠粘劑及其的制備方法。
背景技術(shù)：
骨膠是ー種天然的蛋白質(zhì)類的膠粘劑，是利用廢棄的動物骨頭、皮及肌腱等人不能食用的部分，經(jīng)簡單處理而得到的ー種膠粘劑，該產(chǎn)品使用已有3000多年的歷史，近10年來合成膠粘劑的出現(xiàn)使其逐步退出膠粘市場。然而骨膠擁有著粘接強度高、潰散性好、無毒、無污染、成本低等特點。在環(huán)保意識日益增強的今天，骨膠無凝是膠粘劑的首選。但是其粘度隨溫度變化而發(fā)生大范圍的變化，當溫度高于40°C時其粘度非常低約70mPa s,隨著溫度的下降，粘度急劇上升，當溫度低于30°C時，基本上失去流動性而呈凝膠狀態(tài)，即粘度⑴，影響涂料的流動性，這就給エ業(yè)化大生產(chǎn)的控制與操作帶來無法克服的困難。另外骨膠易霉變，儲存和運輸都有困難。從技術(shù)角度分析，骨膠是膠原經(jīng)水解而得到的蛋白質(zhì)衍生物，屬蛋白質(zhì)膠類，由多種不同的a -氨基酸組成，結(jié)構(gòu)屬氨基酸，分子中存在肽鏈，分子鏈中有-COOH和-NH2等活性基團，這就從理論上證明了對其進行蛋白質(zhì)重組的可能性，并為解離拆分，選擇性重組奠定了分子結(jié)構(gòu)上的基礎(chǔ)。目前，對骨膠改性的研究主要有堿解、酸解、酶解，然后對其進行交聯(lián)接枝，所采用交聯(lián)劑為環(huán)氧氯丙烷，比如申請?zhí)柗謩e為200510041728. X ( —種環(huán)保骨膠膠粘劑的制備方法)、200410073161(骨膠改性粘合劑的制備方法)、的中國專利；或者交聯(lián)劑為戊ニ醛(戊ニ醛接枝共聚改性骨膠粘合劑的研究，《中國膠粘劑》2010年第5期)。這些方法存著成本高、改性劑本身有毒、反應條件難以控制等缺點，使其難以エ業(yè)化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題在于提供一種改性骨膠膠粘劑及其的制備方法，該方法制備エ藝簡單、生產(chǎn)成本低廉，所制備的綠色環(huán)保骨膠產(chǎn)品性能優(yōu)良，具有粘度高、凝固點低、貯存穩(wěn)定性好等優(yōu)點。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)ー種改性骨膠膠粘劑的制備方法，包括以下步驟I)以質(zhì)量份數(shù)計，將I份骨膠與I. 6 2. 2份的水混合，待骨膠充分溶脹形成膠液后，加熱至50 68°C，然后加入0. 01 0. 05份的固體堿，保溫水解30 60min ；2)水解完成后，降溫至35 45°C，每100份水解后的膠液中依次進行以下添加加入0. 2 2份的尿素，充分攪拌；加入0. 5 2. 5份的親水基表面活性剤，充分攪拌；加入I 3份的有機溶劑，充分攪拌；得到粘稠液體即為改性骨膠膠粘劑。所述的固體堿為氫氧化鈉和氫氧化鈣的混合物，其質(zhì)量比為氫氧化鈉氫氧化鈣=(I I. 3) (0. I 0. 2)。 所述的加入親水基表面活性劑之后還加入0. 2 I. 5份的淀粉或纖維素，然后充分攪拌，再加入有機溶剤。所述的加入尿素之后，攪拌30 40min ;加入親水基表面活性劑之后，攪拌I 2h，加入有機溶劑之后攪拌30 40min。所述的親水基表面活性劑為十二烷基硫酸鈉。所述的有機溶劑為こ醇。ー種改性骨膠膠粘劑的制備方法，包括以下步驟I)以質(zhì)量份數(shù)計，將I份骨膠與I. 8 2. 0份的水混合，待骨膠充分溶脹形成膠液后，加熱至50 60°C，然后加入I. 3 I. 5份的氫氧化鈉和0. I 0. 2份的氫氧化鈣，保溫水解30 60min ；2)水解完成后，降溫至37 42°C，每100份水解后的膠液中依次進行以下添加加入0. 5 I份的尿素,攪拌30 40min ;加入I I. 5份的十二燒基硫酸鈉以及0. 3 0. 5份的淀粉、纖維素中的ー種，攪拌I I. 5h ;加入I 3份こ醇,攪拌30 40min ;得到粘稠液體即為改性骨膠膠粘劑。一種改性骨膠膠粘劑，骨膠在堿性條件下水解后，加入其質(zhì)量0. 2 2%的尿素、
0.5 2. 5%的十二烷基硫酸鈉、0. 2 I. 5%的淀粉或纖維素、I 3%的こ醇進行改性所得到的粘稠液體。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果本發(fā)明提供的改性骨膠膠粘劑的制備方法，從在對骨膠進行水解起對膠液逐步進行改性加入固體堿之后，控制反應時間、反應溫度，使得骨膠大分子充分降解，降低骨膠凝固點，堿能與骨膠的部分成分能反應生成不溶鹽，可以提高骨膠結(jié)合強度，改善骨膠耐水性、延長其適用期；其次加入尿素，由于尿素分子中含有氧原子和氫原子，可與蛋白分子的羥基作用，加入尿素后可打斷蛋白質(zhì)體系中的氫鍵，從而有效地打開蛋白分子內(nèi)部的復合結(jié)構(gòu)，使分子內(nèi)部的ニ級結(jié)構(gòu)得到適當伸展，為膠粘劑改性提供有利的分子構(gòu)象；再加入親水基表面活性劑(比如十二烷基硫酸鈉，SDS)，骨膠中所含的非極性氨基酸如亮氨酸(Leu)、異亮氨酸(He)等疏水性殘基，通過疏水鍵相互結(jié)合于蛋白質(zhì)分子中心。加入親水基表面活性劑利用離子效應，與蛋白質(zhì)結(jié)合促使其三維結(jié)構(gòu)伸展，使疏水端基轉(zhuǎn)而朝外，有效增強骨膠的疏水性，提高骨膠的抗水強度；加入淀粉或纖維素，増加其粘度，提聞其粘接強度；然后加入こ醇，こ醇的疏水性基團能浸入骨膠蛋白質(zhì)分子內(nèi)部，破壞其分子結(jié)構(gòu)，使其疏水性氨基酸殘基充分暴露出來，以提高骨膠的粘接強度和耐水性等。本發(fā)明提供的改性骨膠膠粘劑的制備方法，改性材料用無毒尿素、十二烷基硫酸鈉、こ醇、淀粉或纖維素代替了有毒有腐蝕性的環(huán)氧氯丙烷、戊ニ醛、こ酸酐(管制類型，易制毒-2)，大大降低了對環(huán)境的污染。并且本發(fā)明提供的改性骨膠膠粘劑的制備方法，生產(chǎn)成本降低一方面原材料節(jié)省使成本降低，現(xiàn)有技術(shù)骨膠與水的質(zhì)量比為I : I. 3 I. 5，而本發(fā)明能提聞到1:2;另ー方面，所用的改性材料尿素(2100元/T)、こ醇(3200 4500元/T)、淀粉、(2200元/T)的價格低廉，而十二烷基硫酸鈉(14000元/T)的價格雖然與環(huán)氧氯丙烷(14000元/T) 一祥，但用量卻大大降低(現(xiàn)有技術(shù)100份成品中需加3. 5 4. 5份環(huán)氧氯丙烷，而本發(fā)明僅僅只需加I 2. 5份十二烷基硫酸鈉)。本發(fā)明所提供的改性骨膠膠粘劑是ー種綠色環(huán)保的骨膠膠粘劑，其各種性能均有明顯改善凝固點低于5°C、粘接強度高于1750mPa S、貯存時間I年以上、剪切強度
I.75Mpa，開膠時間I. 0h(80°C的熱水中)，具有粘度高、凝固點低、貯存穩(wěn)定性好的優(yōu)點，而且耐水性有所提高(尿素、十二烷基硫酸鈉、こ醇均有改善其耐水性的作用)。
具體實施方式

本發(fā)明提供ー種改性骨膠膠粘劑的制備方法，從在對骨膠進行水解起對膠液逐步進行改性，尤其是改性材料均為無毒材料。下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明做進ー步的詳細說明，所述是對本發(fā)明的解釋而不是限定。實施例Iー種改性骨膠膠粘劑的制備方法，包括以下步驟I)以質(zhì)量份數(shù)計，將I份骨膠與其質(zhì)量2份的水混合，待骨膠充分溶脹形成膠液后，加熱至50 68 °C，然后加入0. 013份固體NaOH和0. 002份的固體Ca (OH)2，保溫水解40min ；2)水解完成后，降溫至35 45°C，每100份水解后的膠液中依次進行以下添加加入0. 5份的尿素，以150轉(zhuǎn)/分的速度攪拌0. 5h ;加入I份的十二烷基硫酸鈉、0. 3份淀粉，以150轉(zhuǎn)/分的速度攪拌I. 5h ;加入こ醇2份，以150轉(zhuǎn)/分的速度攪拌0. 5h后得到黃褐色粘稠液體，即為改性骨膠膠粘劑。實施例2ー種改性骨膠膠粘劑的制備方法，包括以下步驟I)以質(zhì)量份數(shù)計，將I份骨膠與其質(zhì)量I. 6份的水混合，待骨膠充分溶脹形成膠液后，加熱至58 60°C，然后加入0. 01份固體NaOH和0. 001份的固體Ca(OH)2，保溫水解35min ；2)水解完成后，降溫至38°C，每100份水解后的膠液中依次進行以下添加加入0. 3份的尿素，以120轉(zhuǎn)/分的速度攪拌40min ;加入0. 8份的十二烷基硫酸鈉、0. 2份纖維素，以120轉(zhuǎn)/分的速度攪拌I. 5h ;加入こ醇I. 5份，以120轉(zhuǎn)/分的速度攪拌0. 5h后得到黃褐色粘稠液體，即為改性骨膠膠粘劑。實施例3—種改性骨膠膠粘劑的制備方法，包括以下步驟I)以質(zhì)量份數(shù)計，將I份骨膠與其質(zhì)量2. 2份的水混合，待骨膠充分溶脹形成膠液后，加熱至60 65°C，然后加入0. 016份固體NaOH和0. 003份的固體Ca(OH)2,保溫水解45min ；2)水解完成后，降溫至40°C，每100份水解后的膠液中依次進行以下添加加入0. 5份的尿素，以200轉(zhuǎn)/分的速度攪拌40min ;加入I. 2份的十二燒基硫酸鈉、0. 2份纖維素，以200轉(zhuǎn)/分的速度攪拌I. 5h ;加入こ醇I. 5份，以200轉(zhuǎn)/分的速度攪拌0. 5h后得到黃褐色粘稠液體，即為改性骨膠膠粘劑。
實施例4ー種改性骨膠膠粘劑的制備方法，包括以下步驟I)以質(zhì)量份數(shù)計，將I份骨膠與其質(zhì)量I. 6份的水混合，待骨膠充分溶脹形成膠液后，加熱至50 58°C，然后加入0. 02份固體NaOH和0. 005份的固體Ca(OH)2，保溫水解40min ；2)水解完成后，降溫至38°C，每100份水解后的膠液中依次進行以下添加加入0. 8份的尿素，以160轉(zhuǎn)/分的速度攪拌40min ;加入I. 2份的十二烷基硫酸鈉、0. 2份纖維素，以160轉(zhuǎn)/分的速度攪拌I. 5h ;加入こ醇I. 5份，以160轉(zhuǎn)/分的速度攪拌0. 5h后得到黃褐色粘稠液體，即為改性骨膠膠粘劑。實施例5ー種改性骨膠膠粘劑的制備方法，包括以下步驟I)以質(zhì)量份數(shù)計，將I份骨膠與其質(zhì)量2. 0份的水混合，待骨膠充分溶脹形成膠液 后，加熱至62 65°C，然后加入0. 025份固體NaOH和0. 005份的固體Ca(OH)2,保溫水解60min ；2)水解完成后，降溫至40°C，每100份水解后的膠液中依次進行以下添加加入2份的尿素，以200轉(zhuǎn)/分的速度攪拌40min ;加入I. 2份的十二烷基硫酸鈉、0. 5份纖維素，以200轉(zhuǎn)/分的速度攪拌I. 5h ;加入こ醇2. 5份，以200轉(zhuǎn)/分的速度攪拌
0.5h后得到黃褐色粘稠液體，即為改性骨膠膠粘劑。
權(quán)利要求
1.一種改性骨膠膠粘劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 1)以質(zhì)量份數(shù)計，將I份骨膠與I.6 2. 2份的水混合，待骨膠充分溶脹形成膠液后，加熱至50 68°C，然后加入O. 01 O. 05份的固體堿，保溫水解30 60min ； 2)水解完成后，降溫至35 45°C，每100份水解后的膠液中依次進行以下添加 加入O. 2 2份的尿素，充分攪拌；加入O. 5 2. 5份的親水基表面活性劑，充分攪拌；加入I 3份的有機溶劑，充分攪拌；得到粘稠液體即為改性骨膠膠粘劑。
2.如權(quán)利要求I所述的改性骨膠膠粘劑的制備方法，其特征在于，所述的固體堿為氫氧化鈉和氫氧化鈣的混合物，其質(zhì)量比為氫氧化鈉氫氧化鈣=(I I. 3) (O. I O.2)。
3.如權(quán)利要求I所述的改性骨膠膠粘劑的制備方法，其特征在于，所述的加入親水基表面活性劑之后還加入O. 2 I. 5份的淀粉或纖維素，然后充分攪拌；再加入有機溶劑。
4.如權(quán)利要求I所述的改性骨膠膠粘劑的制備方法，其特征在于，所述的加入尿素之后，攪拌30 40min ;加入親水基表面活性劑之后，攪拌I 2h，加入有機溶劑之后攪拌30 40mino
5.如權(quán)利要求I所述的改性骨膠膠粘劑的制備方法，其特征在于，所述的親水基表面活性劑為十~■燒基硫酸納。
6.如權(quán)利要求I所述的改性骨膠膠粘劑的制備方法，其特征在于，所述的有機溶劑為乙醇。
7.一種改性骨膠膠粘劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 1)以質(zhì)量份數(shù)計，將I份骨膠與I.8 2. O份的水混合，待骨膠充分溶脹形成膠液后，加熱至50 60°C，然后加入I. 3 I. 5份的氫氧化鈉和O. I O. 2份的氫氧化鈣，保溫水解 30 60min ； 2)水解完成后，降溫至37 42°C，每100份水解后的膠液中依次進行以下添加 加入O. 5 I份的尿素，攪拌30 40min ;加入I I. 5份的十二燒基硫酸鈉以及O.3 O. 5份的淀粉、纖維素中的一種,攪拌I I. 5h ;加入I 3份乙醇,攪拌30 40min ；得到粘稠液體即為改性骨膠膠粘劑。
8.一種改性骨膠膠粘劑，其特征在于，骨膠在堿性條件下水解后，加入其質(zhì)量O. 2 2%的尿素、O. 5 2. 5%的十二烷基硫酸鈉、O. 2 I. 5%的淀粉或纖維素、I 3%的乙醇進行改性所得到的粘稠液體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改性骨膠膠粘劑及其的制備方法，包括應將骨膠顆粒與水按1∶2的質(zhì)量比混合，使其充分溶脹形成膠液，加入固體堿水解；然后降解后的膠液中滴加尿素，攪拌；加十二烷基硫酸鈉和淀粉或纖維素，攪拌；加乙醇，攪拌后得到黃褐色粘稠液體。本發(fā)明所提供的改性骨膠膠粘劑是一種綠色環(huán)保的骨膠膠粘劑，其各種性能均有明顯改善，而且耐水性有所提高。
文檔編號C09J189/00GK102627944SQ20121010687
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月12日
發(fā)明者張丹, 張海寧, 景潔, 楊玉娜, 毛敏, 耿瀟莎, 蘇秀霞, 蔣吉磊 申請人:陜西科技大學