基于废弃皮胶原蛋白的胶黏剂的制备及其性能研究

来源 :陕西科技大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:rongxiaokun
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着人造板业的迅速进步,对胶黏剂的需求量越来越大。由于“三醛胶”(脲醛树脂、酚醛树脂和三聚氰胺-甲醛树脂)的大量使用,对人类身体健康以及环境造成了危害,且“三醛胶”的生产原料主要来源于石油化工产品等不可再生资源。因此,研究开发新型绿色环保生物质基胶黏剂具有重要意义。我国制革行业在加工过程中每年约产生百万吨的皮革固体废弃物,其中含有丰富的皮胶原蛋白,传统的处理方式不仅会浪费资源,而且会污染环境。针对上述难题,本研究以从废弃皮中提取的工业明胶和胶原蛋白水解物为原料,通过对其进行交联改性制备胶黏剂,不仅制备出环境友好型的蛋白类胶黏剂,而且实现了皮革固体废弃物的资源化利用。首先,以废弃皮中提取的工业明胶(INGE)为原料,以十二烷基硫酸钠(SDS)为表面活性剂,环氧树脂(Ep)为交联剂,制备得到蛋白基胶黏剂(NGE/SDS/Ep)。通过单因素实验法和正交实验法优化了胶黏剂的制备条件,并且研究了改性前后胶黏剂固含量以及耐水性的变化,并对其结构、性能进行了表征和分析。通过单因素实验对胶黏剂应用于木板的热压工艺条件进行了优化,确定了制备INGE/SDS/Ep胶黏剂的最优合成条件。通过对其固含量及耐水性能进行测试,发现改性后INGE/SDS/Ep胶黏剂具有较高的固含量(33.42 wt.%),其耐水性能也比INGE/SDS胶黏剂了显著提升,使其胶黏木板样品的湿态剪切强度可达1.19 MPa,胶黏剂膜的水接触角提升到了85.8°。另外,通过系列研究,确定了其应用于木板施胶时的最佳热压工艺条件。其次,以从皮革固体废弃物中提取的胶原蛋白为原料,以异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙二醇、2,2-二羟甲基丙酸为原料,合成了端异氰酸酯基聚氨酯预聚体交联剂。通过控制胶原蛋白水解物中氨基与聚氨酯预聚体中异氰酸酯基的摩尔比,合成了一系列不同的胶原蛋白基胶黏剂。通过FTIR、XRD、TG、GPC等手段对其性能及结构进行了检测和表征。并且采用单因素实验法优化了所合成胶黏剂应用于木板时的热压工艺条件。结果表明:以异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体改性胶原蛋白水解物,制得PU-COL系列胶黏剂中,PU-COL-1型胶黏剂性能最佳,其外观为淡黄色均匀乳液,固含量为38.16%,具有较好的稳定性。耐水性测试结果表明,在所有的PU-COL系列胶黏剂中,PU-COL-1型胶黏剂的耐水性最好,其湿态剪切强度可达1.08MPa。通过系列表征,确定了胶合木板的最佳热压工艺条件。最后,将本论文中合成的两种胶黏剂与市场上所应用的胶黏剂进行了性能对比。并通过各种检测及表征手段进行对比研究,结果表明,INGE/SDS/Ep胶黏剂(33.42 wt.%)和PU-COL-1胶黏剂(38.16 wt.%)的固含量明显比市售胶黏剂(21.67 wt.%)高,且两种胶黏剂粘结木板的耐水性以及膜本身的耐水性均优于市售胶黏剂。XRD检测显示两种胶黏剂的结晶性能较差,其结晶度远远低于市售胶黏剂,表明本论文合成的两种胶黏剂在低温下的应用性能更佳。另外,通过TG分析表明,本论文合成两种胶黏剂均具有较好的热稳定性。
其他文献
可调谐光纤激光器在光纤通信、光纤传感、生物医学等领域有广泛的应用,具有重要的研究价值。本论文针对工作在耗散孤子共振(DSR)区的时域可调谐方波脉冲锁模光纤激光器和基于
公民是创新社会治理的主体之一,应该在与政府、社会的互动中承担相应的治理责任。而我国公民现实的参与社会治理能力和水平与此还不完全相适应。我们需要深化公民意识,重塑公
汽车运动的诞生几乎是伴随着汽车的出现开始的,作为历史最悠久的汽车赛事之一,Mille Miglia(1000英里拉力赛)虽然充当不了主旋律,但它却为整个汽车运动的宏伟篇章奏响了强劲的音符
本文利用动态分布法分析了中国28个省区1985—2007年的劳均产出、全要素生产率及要素投入的动态分布与长期趋势。结果表明,劳均产出具有双峰收敛趋势,中国地区经济差距有扩大倾
随着以互联网为代表的新媒体迅猛发展和普及,公众尤其是年轻人的媒介使用习惯逐步发生变化,人们越来越依靠互联网获取信息。在突发事件中,新媒体逐步成为公众情绪宣泄和意见表达
草本群落对水土保持及生态恢复具有重要意义,降水模式的变化,势必会影响草地群落生长、发育及其土壤养分的变化。本研究采用遮雨棚法以及通过野外采样调查草本群落组成和地上
党的十九届四中全会指出:“把不忘初心、牢记使命作为加强党的建设的永恒课题和全体党员、干部的终身课题,形成长效机制,坚持不懈锤炼党员、干部忠诚干净担当的政治品格。”第二
报纸
编者按:本报曾于2010年就全国各地法院关于审理建筑工程施工合同纠纷案件指导意见之特殊规定进行分析介绍,上期又就各地法院对建筑业五大热点问题法律适用的异同进行了解读。从
学位
随着我国建筑施工企业不断地深化与发展,大部分建筑施工企业通常过于注重项目施工阶段的成本控制,而忽视了对项目决策阶段的成本控制与管理。为了进一步加强对高层建筑成本的
<正>中国崛起的消费市场正在成为拉动经济增长的第一大动力。2018中国发展高层论坛专题研讨会上的消息显示,消费已经成为我国经济增长的主要驱动,近80%GDP增长来自于消费支出