【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及生物質膠黏劑，具體地說，本專利技術提供一種導熱植物蛋白基組合物及其制備方法，還提供一種導熱植物蛋白膠黏劑及其制備方法與應用。
技術介紹
1、寶貴木材資源相對稀缺，人工林資源豐富，因此利用速生人工林木材結合膠黏劑制備人造板已經成為制造家具、地板和室內裝飾品的主要選擇。人造板產量大且多為膠合板產品，其中以醛類樹脂及其改性產品為主要膠黏劑。
2、近年來，大豆蛋白膠黏劑作為潛在的甲醛基樹脂替代品受到廣泛關注，其在人造板生產領域的研究不斷深化，有助于減少人居環境中的甲醛污染，促進可持續發展。隨著生活水平的提高，人們對具有阻燃、防霉和導熱等多功能特性的木質復合材料的需求不斷增加。在膠黏劑及其復合材料中，導熱性能不僅在熱管理領域起著關鍵作用，還對研發地熱地板和儲能生物復合材料具有重要意義。然而，要在提升大豆蛋白膠黏劑的耐水性的同時賦予其阻燃性，防霉性和導熱性依然是一個挑戰，需要克服技術難題和進行進一步的研究探索。
3、公告號為cn103387812b的中國專利公開了一種耐水性大豆基膠黏劑，先用堿性物質的溶液（氫氧化鈉或十二烷基硫酸鈉）對脫脂豆粕粉中的大豆蛋白質分子進行初步改性處理，能使大豆蛋白質充分的分散并展開，暴露更多的極性和非極性基團，為大豆蛋白的交聯反應奠定基礎；然后加入酸溶液對大豆蛋白質分子再次改性，調節ph至3-4，在此ph條件下，增加了大豆蛋白間的相互作用力，使其耐水性提高，同時還有具有利于成品保存的作用；最后加入改性劑進一步改性，提高了反應體系中反應活性基團的數量，大豆蛋白上大量的氨基、羥基
4、以上現有技術中提供的耐水大豆蛋白基膠黏劑在應用時存在導熱性不足、熱量傳輸惰性大的問題，這可能導致其在熱傳導領域（如導熱地板）表現不佳，無法滿足使用要求。
技術實現思路
1、本專利技術第一目的是為了提高現有技術中植物蛋白膠黏劑的導熱性，提供一種導熱植物蛋白基組合物，由包括質量比為1：（0.3-5）：（0.03-1）的導熱填料、改性植物蛋白和(3-(甲基丙烯酰氨基)丙基)三甲基氯化銨的原料球磨處理15-25h得到。
2、在本專利技術一些實施方式中，所述導熱填料、改性植物蛋白和(3-(甲基丙烯酰氨基)丙基)三甲基氯化銨的質量比為1：（1-3）:（0.2-0.6）。
3、采用球磨的處理方法，結合以上原料及其配比，所得導熱植物蛋白基組合物用于膠黏劑的制備，最終所得導熱膠黏劑在保證耐水性的同時具有良好的導熱性、阻燃性和抗菌性。
4、在本專利技術一些實施方式中，所述改性植物蛋白為經改性劑改性得到。
5、在本專利技術一些實施方式中，所述改性植物蛋白由包括質量比為（15-18）:（0.9-1.2）的植物蛋白和改性劑的原料制得；優選所述植物蛋白和改性劑的質量比為15:（0.9-1.2）。
6、在本專利技術一些實施方式中，所述改性植物蛋白的制備，在溶劑（如水）存在的條件下進行反應；反應溫度為25-30℃，反應時間為1-3h，且在攪拌的條件下進行，例如攪拌速率為200-300?rmp，冷凍干燥時間為5-10h。
7、在本專利技術一些實施方式中，所述植物蛋白選自大豆蛋白、玉米蛋白、花生蛋白、豌豆蛋白和米蛋白中至少一種。
8、在本專利技術一些實施方式中，所述改性劑選自十二烷基硫酸鈉、尿素和鹽酸胍中至少一種。
9、本專利技術提供的導熱植物蛋白基組合物的制備方法中，所述改性植物蛋白由改性劑（如十二烷基硫酸鈉）和植物蛋白制備而得，改性劑（如十二烷基硫酸鈉）對植物蛋白的改性有效促進了植物蛋白中活性官能團的暴露，這種改性策略顯著提升了植物蛋白在后續機械球磨過程中與導熱填料（如石墨烯）及(3-(甲基丙烯酰氨基)丙基)三甲基氯化銨的機械結合和靜電結合能力。本專利技術所制備的導熱植物蛋白基組合物由此能夠更好地在導熱膠黏劑體系中形成完整且連續的導熱通路，從而顯著優化熱量傳遞性能。
10、在本專利技術一些實施方式中，所述植物蛋白中的蛋白質含量為80%-90%。由此，所述導熱植物蛋白基組合物能更好地改善膠黏劑的導熱性能。
11、在本專利技術一些實施方式中，所述導熱填料選自石墨烯、氮化硼、碳納米管中至少一種。采用這些特定種類的導熱填料，尤其是石墨烯，所述導熱植物蛋白基組合物能更好地改善膠黏劑的導熱性能。
12、在本專利技術一些實施方式中，所述導熱填料的粒徑為3-5μm。由此，所述導熱植物蛋白基組合物能更好地改善膠黏劑的導熱性能。
13、本專利技術第二目的是提供一種前述導熱植物蛋白基組合物的制備方法，所述球磨的速率為500-800?rmp。由此，可提高效率，實現所述導熱植物蛋白基組合物的高效制備。
14、本專利技術提供的導熱植物蛋白基組合物的制備方法，采用球磨處理，導熱填料（如石墨烯）和(3-(甲基丙烯酰氨基)丙基)三甲基氯化銨可以與改性植物蛋白通過機械球磨實現高效結合，很好地實現其與植物蛋白的兼容性，不僅在膠黏劑體系中起到物理填充作用，且由于導熱填料（如石墨烯）的良好導熱性，可以在植物蛋白膠黏劑制備的木質復合材料中形成穩定連續的導熱通路，賦予了植物蛋白膠黏劑導熱性能，有利于導熱復合材料的制備，(3-(甲基丙烯酰氨基)丙基)三甲基氯化銨的天然抗菌性賦予了植物蛋白膠黏劑的防霉性，且其存在有利于改善導熱填料（如石墨烯）和植物蛋白之間的界面相互作用，促進膠黏劑體系中導熱通路的形成，從而提高所述導熱植物蛋白膠黏劑的導熱性。尤其地，球磨的條件在上述范圍內，能明顯提高導熱效果，尤其是，球磨時間在上述范圍內，可保證所述組合物的成功制備并提高導熱性。
15、本專利技術第三目的是提供一種前述導熱植物蛋白基組合物在膠黏劑中的應用，具體地，提供一種導熱植物蛋白膠黏劑，其原料包括6-20wt%的前述導熱植物蛋白基組合物和3-8wt%的交聯劑。
16、優選地，基于所述導熱植物蛋白膠黏劑的總質量，所述導熱植物蛋白基組合物的含量為12-16%，例如12%、13%、14%、15%或16%，若所述導熱植物蛋白基組合物的含量低于12%，則無法起到改善導熱性的理想效果。
17、優選地，基于所述導熱植物蛋白膠黏劑的總質量，所述交聯劑的含量為3-6%，例如3%、4%、5%或6%，若交聯劑的含量低于3%，則膠黏劑體系中無法形成緊密的交聯結構，導致膠黏劑耐水性較差；若含量過高例如超過6%，則膠黏劑的黏度下降，影響施膠。
18、在本專利技術一些實施方式中，所述交聯劑由質量比為1:（2-5）的六氯環三磷腈和對二甲氨基苯甲醛經親核反應制得，例如六氯環三磷腈和本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種導熱植物蛋白基組合物，其特征在于，由包括質量比為1：（0.3-5）：（0.03-1）的導熱填料、改性植物蛋白和(3-(甲基丙烯酰氨基)丙基)三甲基氯化銨的原料球磨處理15-25h得到。
2.根據權利要求1所述導熱植物蛋白基組合物，其特征在于，其原料包括質量比為1:（1-3）:（0.2-0.6）的所述導熱填料、改性植物蛋白和(3-(甲基丙烯酰氨基)丙基)三甲基氯化銨。
3.根據權利要求1或2所述導熱植物蛋白基組合物，其特征在于，所述改性植物蛋白為經改性劑改性得到；
4.根據權利要求1-3任一項所述導熱植物蛋白基組合物，其特征在于，所述導熱填料選自石墨烯、氮化硼、碳納米管中至少一種；所述導熱填料的粒徑為3-5μm。
5.權利要求1-4任一項所述導熱植物蛋白基組合物的制備方法，其特征在于，所述球磨的速率為500-800?rmp。
6.一種導熱植物蛋白膠黏劑，其特征在于，其原料包括6-20wt%的權利要求5所述導熱植物蛋白基組合物和3-8wt%的交聯劑。
7.根據權利要求6所述導熱植物蛋白膠黏劑，其特征在于，
8.根據權利要求6或7所述導熱植物蛋白膠黏劑，其特征在于，其原料還包括0.1-3wt%的阻燃增強劑，優選為包括1-2wt%的阻燃增強劑；
9.權利要求6-8任一項所述導熱植物蛋白膠黏劑的制備方法，其特征在于，包括：
10.權利要求6-8任一項所述導熱植物蛋白膠黏劑或權利要求9所述制備方法所得導熱植物蛋白膠黏劑在人造板工業領域、熱管理和儲能材料領域的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種導熱植物蛋白基組合物，其特征在于，由包括質量比為1：（0.3-5）：（0.03-1）的導熱填料、改性植物蛋白和(3-(甲基丙烯酰氨基)丙基)三甲基氯化銨的原料球磨處理15-25h得到。
2.根據權利要求1所述導熱植物蛋白基組合物，其特征在于，其原料包括質量比為1:（1-3）:（0.2-0.6）的所述導熱填料、改性植物蛋白和(3-(甲基丙烯酰氨基)丙基)三甲基氯化銨。
3.根據權利要求1或2所述導熱植物蛋白基組合物，其特征在于，所述改性植物蛋白為經改性劑改性得到；
4.根據權利要求1-3任一項所述導熱植物蛋白基組合物，其特征在于，所述導熱填料選自石墨烯、氮化硼、碳納米管中至少一種；所述導熱填料的粒徑為3-5μm。
5.權利要求1-4任一項所述導熱植物蛋白基組合物的制備方...
【專利技術屬性】
技術研發人員：高強，張欣，郭長城，李京超，劉崢，郭永勝，李建章，任崇福，陳惠，
申請(專利權)人：北京林業大學，
類型：發明
國別省市：
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