氢氧化钠对大豆蛋白胶的黏度影响及防腐研究
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碱处理大豆蛋白胶粘剂的2级结构对胶接性能的影响
邸明伟;刘杰;张彦华;顾继友
【期刊名称】《粘接》
【年(卷),期】2010(031)008
【摘要】利用NaOH改性大豆蛋白制备大豆蛋白胶粘剂,筛选了最佳的反应条件;采用红外光谱中去卷积与2阶导数并结合曲线拟合与结合模式识别的方法,研究了碱处理后大豆蛋白的空间聚集结构时其胶接性能的影响.结果表明,在NaOH作用下,蛋白质空间聚集结构破坏,极性基团的暴露使得胶接强度提高;而大豆蛋白2级结构中无规卷曲结构含量越高,越有利于胶接.
【总页数】4页(P42-45)
【作者】邸明伟;刘杰;张彦华;顾继友
【作者单位】东北林业大学材料科学与工程学院,黑龙江,哈尔滨,150040;国家家具质量监督检验中心,河北,香河,065400;东北林业大学材料科学与工程学院,黑龙江,哈尔滨,150040;东北林业大学材料科学与工程学院,黑龙江,哈尔滨,150040
【正文语种】中文
【中图分类】TQ432.7+3
【相关文献】
1.胶粘剂力学性能参数对劈裂载荷作用下胶接接头中应力分布的影响 [J], 孔凡荣;游敏;郑小玲;杨春梅
2.纳米微粒对大豆蛋白胶粘剂性能的影响 [J], 郑环宇;张丽丽;董雅丽;许慧;朱秀清;
韩建春
3.影响胶粘剂胶接性能的因素分析 [J], 陈征辉; 赵宏飞; 钟进; 冯光亮
4.影响胶粘剂胶接性能的因素分析 [J], 陈娟
5.碱处理大豆蛋白胶粘剂的2级结构对胶接性能的影响 [J], 张永春;杨洪娟;王洛高;张永刚;张阳
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大豆蛋白胶粘剂的改性研究进展1、前言随着全世界不可再生资源的日渐枯竭和人类对环境问题的日益关注,如何利用大宗农产品等可再生资源生产环保型的绿色化工产品已经引起世界各国工业界的重视。
植物蛋白是大宗农产品加工的主要副产品,来源丰富,而且在非食品领域也有着广泛的应用。
就大豆蛋白胶粘剂而言,早在1923 年,Johnson 等人就提出豆粕制作胶黏剂的基本理论。
但由于大豆蛋白胶黏剂强度较低、生产成本过高、耐水性和耐腐性能较差未能大量推广使用。
近几十年来,基于全球石油资源的有限性和环境污染问题日益受到关注,使得大豆蛋白改性胶黏剂再次成为研究热点。
2、大豆蛋白的组成与结构利用大豆蛋白制备胶粘剂主要依赖于大豆蛋白独特的化学组成和分子结构。
在天然的大豆分子中,其多肽链上绝大多数的极性和非极性基团通过范德华力、氢键、疏水作用、静电作用等构成稳定的多级结构,进而形成致密结合的球体,但粘接作用较差。
通过水解作用,可以使蛋白质分子分散和展开,使极性和非极性基团暴露,从而能够和木材相互作用以提高其粘接强度[ 7 ] 。
2. 1大豆蛋白的组成大豆蛋白主要由11S球蛋白(可溶性蛋白) 、7S球蛋白(β2浓缩球蛋白与γ2浓缩球蛋白) 、2S和15S组成。
其中7S和11S 球蛋白占总蛋白的70%以上,11S比7S含有更多的含硫氨基酸,在色氨酸、蛋氨酸和半胱氨酸的含量上, 7S是11S的5~6倍,而且7S球蛋白是糖蛋白。
这2成分与大豆蛋白的功能性密切相关,表1列出了大豆蛋白质的组成。
2.2大豆蛋白的结构3大豆蛋白的改性机理大豆蛋白质分子中含有多种化学功能基团,能发生多种化学反应,为大豆蛋白的改性提供可能。
大豆蛋白质分子的天然状态是最稳定的状态,稳定其二级、三级、四级结构的氢键、静电作用、范德华力等作用力中,除共价键中双硫键的键能(330~380 kJ /mol)较大外,其他作用力均较小。
因而,当蛋白质分子受到如温度、辐射、酸碱等作用时,蛋白质分子二级以上的结构会发生变化,从而导致某些性质改变[ 16 ] 。
大豆蛋白胶粘剂的研究的开题报告
标题:大豆蛋白胶粘剂的研究
摘要:本文将通过对大豆蛋白胶粘剂的研究,探讨其应用于工业领
域中的可行性。
首先,本文将介绍大豆蛋白的基本特性以及其制备方法,然后研究其胶粘性能及成膜性能。
通过对大豆蛋白胶粘剂的力学性能和
耐候性等性能指标的测试,比较其与传统的胶粘剂的差异和优势。
最后,本文将探讨大豆蛋白胶粘剂在工业领域中的应用价值及未来发展趋势。
关键词:大豆蛋白、胶粘剂、力学性能、耐候性、应用价值
1. 研究背景
胶粘剂在工业生产过程中扮演着极其重要的角色。
传统的胶粘剂存
在粘性不足、易断裂、容易受潮等缺陷,使得其在一些高要求的领域中
难以得到应用。
而大豆蛋白胶粘剂具有天然的粘性、储水性和成膜性等
优势,具有较广泛的应用前景。
2. 研究目的
本文旨在通过对大豆蛋白胶粘剂的研究,比较其与传统胶粘剂的差异,探讨其在工业领域中的应用价值及未来的发展趋势。
3. 研究内容
本文将分为如下几个部分:
(1)大豆蛋白的基本特性以及其制备方法。
(2)大豆蛋白胶粘剂的力学性能和成膜性能的研究。
(3)大豆蛋白胶粘剂与传统胶粘剂在力学性能、耐候性等方面的比较。
(4)大豆蛋白胶粘剂在工业领域中的应用价值及未来发展趋势。
4. 研究意义
本文的研究可以为大豆蛋白胶粘剂的应用提供一定的理论依据,同时也有助于推动大豆蛋白胶粘剂在实际生产中的推广。
大豆蛋白基胶粘剂大豆蛋白基胶粘剂是一种基于大豆蛋白为主要成分的生物基胶粘剂。
大豆蛋白是一种天然的植物蛋白质,在保健食品、动物饲料和工业应用中广泛使用。
大豆蛋白基胶粘剂具有良好的环境友好性和生物降解性,可以取代传统的石油基合成胶粘剂,有效减少环境污染和资源浪费。
本文将介绍大豆蛋白基胶粘剂的制备方法、性能以及应用前景。
大豆蛋白基胶粘剂的制备主要包括以下几个步骤:1、大豆蛋白的提取:将大豆蛋白从大豆中提取出来。
大豆蛋白质的提取方法主要有酸洗法、碱提法和水浸法等,其中酸洗法和碱提法是常用的方法。
2、改性处理:对提取出来的大豆蛋白进行改性处理,以提高其粘性和胶性。
改性方式包括物理法、化学法和生物法等。
3、加工成型:将改性后的大豆蛋白通过成型机械,制成不同形状和大小的胶粘剂产品。
1、黏度:大豆蛋白基胶粘剂具有较高的黏度,可以满足不同粘附强度要求的应用。
2、黏合强度:大豆蛋白基胶粘剂的黏合强度较高,可以用于各种材料的接合,如木材、纸张、布料、金属等。
3、环境友好性:大豆蛋白基胶粘剂是一种绿色胶粘剂,无毒无害,不会对环境造成污染。
4、生物降解性:大豆蛋白基胶粘剂具有良好的生物降解性,避免了传统胶粘剂对环境的长期污染。
大豆蛋白基胶粘剂具有良好的环保性和黏附性能,应用前景广阔。
目前,大豆蛋白基胶粘剂已被广泛应用于各个领域,包括:1、纸张和印刷:大豆蛋白基胶粘剂可以用于纸张制造和书刊装订,可以代替传统合成胶水,避免污染环境。
2、造纸和纺织:大豆蛋白基胶粘剂可以加强棉纺织物和造纸制品的强度和耐久性。
3、包装:大豆蛋白基胶粘剂可以考虑到食品包装,制成环保型的包装材料。
4、建筑:大豆蛋白基胶粘剂可以用于建筑行业,可以作为黏结剂和密封剂。
总之,大豆蛋白基胶粘剂是一种具有广泛应用前景的生物基胶粘剂,其应用领域正在不断扩展和创新。
未来,随着环保和可持续发展的趋势,大豆蛋白基胶粘剂的市场需求将会不断提高,其在实际应用中的效果也将会不断得到验证和提高。
耐水性大豆蛋白胶粘剂的研究大豆蛋白系天然蛋白质高分子,是一种可生物降解的有机材料。
大豆蛋白胶粘剂具有悠久的历史, 1923年出现了第一篇关于大豆蛋白胶粘剂的专利,从此开始了现代大豆蛋白胶粘剂的研究。
近十几年来,由于全球石油资源的有限性以及合成树脂胶粘剂存在大量有毒挥发性成分甲醛危害人类健康,大豆蛋白胶粘剂再次成为研究热点。
纯的大豆蛋白胶粘剂由于粘接强度和耐水性差,难以满足于应用,因此必须对其进行改性。
改性方法有物理、化学和生物方法。
Huang等[1]采用十二烷基硫酸钠(SDS)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS) 改性SP的耐水胶合特性。
Zhong等[2]于2001年研究了SP应用于纤维薄纸板的胶粘特性及加压条件、预压干燥时间和蛋白浓度对胶接强度的影响; 2002 年研究了应用于纤维板的盐酸胍改性大豆蛋白胶[3]。
另外,刘玉环等采用低碱量低液比高强度变性与均质处理大豆蛋白两段工艺法,制备了符合国际Ⅱ类标准的大豆蛋白胶粘剂[4]。
研究大豆蛋白胶粘剂的以共混改性居多,有关大豆蛋白接枝共聚制备胶粘剂的系统研究国内外鲜有报道。
接枝共聚是化学改性方法中最重要的方法之一,可以改变聚合物的物理化学性能。
接枝反应的原理为在聚合物链上产生活性点,而后接枝单体的双键打开接枝到活性点上。
许多接枝共聚物通过自由基聚合制备得到[5]。
大豆蛋白胶粘剂的剪切强度依赖于大豆蛋白主链上的亲水和疏水基团的平衡,而疏水亲水基团与木材表面基团的互相作用是影响大豆蛋白胶粘剂剪切强度和耐水性的关键因素[6]。
亲水基团有利于提高胶粘剂与木材间的相互作用增加胶粘强度,疏水基团既能增加胶粘强度,又能增加耐水性。
甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)是一种带有双键和环氧基双官能团的乙烯基单体,主要用于丙烯酸粉末涂料、乳胶涂料、纺织皮革整理剂、胶粘剂、医药领域。
GMA的双键能够发生接枝聚合反应,反应性环氧基疏水基团的能够使大豆蛋白胶粘剂的疏水性得到增强,又因为环氧化合物可以作为大豆蛋白胶粘剂的活性固化剂,因此采用APS-NaHSO3氧化还原体系为引发体系,以GMA为接枝单体,合成接枝改性的大豆蛋白胶粘剂,拓宽了大豆蛋白胶粘剂的改性方法,并且考察了各种反应条件对胶粘剂粘接性能的影响,得出了较好的反应条件。
包 装 工 程第44卷 第17期·122·PACKAGING ENGINEERING 2023年9月收稿日期:2023-04-24基金项目:吉林省科技厅重大专项课题(YDZJ202203CGZH033);北华大学创新训练项目(202210201231);北华大学研究生创新计划项目(研创合字【2023】062)大豆蛋白胶黏剂及其胶合板防霉研究进展林玥彤,晏玉婷,付靖轩,庞久寅*(北华大学 材料科学与工程学院,吉林 吉林 132013)摘要: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。
关键词:原子转移自由基聚合法;大豆蛋白;胶黏剂;防霉;胶合板中图分类号:TQ432 文献标识码:A 文章编号:1001-3563(2023)17-0122-10 DOI :10.19554/ki.1001-3563.2023.17.015Research Progress of Soybean Protein Adhesive and Mildew Resistance of Its PlywoodLIN Yue-tong , YAN Yu-ting , FU Jing-xuan , PANG Jiu-yin *(School of Material Science and Engineering, Beihua University, Jilin Jilin 132013, China)ABSTRACT: The work aims to improve the shortcomings of soybean protein glue, such as easy mildew, short storage time and low performance of the board prepared with soybean protein adhesive, so as to extend the service life of plywood and broaden the application scope and field of the board. The reason why soybean protein glue and plywood were easy to mildew and the research progress in recent years in China and abroad on the mildew resistance of soybean protein glue and plywood were summarized, the modification principle and existing problems were analyzed, and the current applica-tion of atom transfer radical polymerization (ATRP) in the modification of soybean glue was introduced. The anti-mildew grafting modification of soybean protein adhesive by ATRP method can prolong the service life of plywood while ensur-ing the bonding strength, which provides a new idea for the preparation of soybean protein plywood with excellent mildew resistance and industrial popularization in the future.KEY WORDS: atom transfer radical polymerization; soybean protein; adhesive; mildew resistance; plywood如今民众大约会在室内度过80%的时间,故针对人居环境是否安全、是否健康的讨论逐渐增多[1]。
刨花板用大豆蛋白基胶黏剂的研究吴志刚;雷洪;杜官本;王辉;席雪冬;曹明;沈高丽;熊文【摘要】为了提高刨花板用大豆Glycine max蛋白基胶黏剂的内结合强度和耐水性,在碱、尿素共同作用的大豆蛋白与酚醛树脂共聚(SPF)反应的基础之上,研究了在共聚之前经过交联的SPF与未经过交联的SPF对刨花板力学性能和吸水厚度膨胀率的影响.结果表明:①共聚之前经过交联的SPF胶黏剂刨花板24h吸水厚度膨胀率满足国家标准GB/T 4897.3-2003中潮湿环境下的结构用板要求(≤10.0%).其中,酚醛预聚液作为交联剂,刨花板内结合强度值满足标准中干燥状态下使用的家具及室内装修用板要求(≥0.40MPa).②傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析表明,交联剂主要与豆胶的伯胺反应,通过加成反应接到大豆蛋白分子链上.③差示扫描量热法(DSC)分析表明,交联剂与豆胶有比较明显的交联固化峰,交联反应比较理想.【期刊名称】《浙江农林大学学报》【年(卷),期】2016(033)001【总页数】5页(P172-176)【关键词】木材科学与技术;刨花板;豆胶;交联剂【作者】吴志刚;雷洪;杜官本;王辉;席雪冬;曹明;沈高丽;熊文【作者单位】西南林业大学云南省木材胶黏剂及胶合制品重点实验室,云南昆明650224;北京林业大学材料科学与技术学院,北京100083;西南林业大学云南省木材胶黏剂及胶合制品重点实验室,云南昆明650224;西南林业大学云南省木材胶黏剂及胶合制品重点实验室,云南昆明650224;北京林业大学材料科学与技术学院,北京100083;西南林业大学云南省木材胶黏剂及胶合制品重点实验室,云南昆明650224;西南林业大学云南省木材胶黏剂及胶合制品重点实验室,云南昆明650224;西南林业大学云南省木材胶黏剂及胶合制品重点实验室,云南昆明650224;西南林业大学云南省木材胶黏剂及胶合制品重点实验室,云南昆明650224;西南林业大学云南省木材胶黏剂及胶合制品重点实验室,云南昆明650224【正文语种】中文【中图分类】S718.65Key words:wood science and technology;particle board;soy protein-based adhesive;cross-linker蛋白胶黏剂是古老的胶种之一,主要用在胶合板上,有关刨花板用大豆Glycine max蛋白胶黏剂的研究则较少。
大豆蛋白胶黏剂综述一、大豆蛋白胶黏剂的成分和结构大豆蛋白是由20种氨基酸组成的具有一定空间构象结构的生物大分子,按照构象的不同,大豆蛋白的结构通常分为一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
一级结构是氨基酸之间通过肽键结合成一定的排列顺序,决定了蛋白的物理性质和化学性质;二级结构是多肽链主链上的某些肽段借助氢键形成的一些有规则的构象,α-螺旋、β-折叠是二级结构的主要表现形式;基于二级结构,三级结构是指侧链之间互相堆积或缠绕形成像球一样的空间排列,主要依靠范德华力、离子键和氢键等来维持稳定;四级结构是指几个具有独立三级结构的肽链相互结合,以特定的排列形成更高层次的蛋白质空间构象,四级结构的稳定主要依靠范德华力和疏水作用。
氨基酸具有多功能基团,主要包括氨基、羧基和羟基等,如图1-1所示,这些官能团具有反应活性,可用于多种化学反应。
二、大豆蛋白胶黏剂的发展1923年,Johnson初次用大豆粉制备出大豆蛋白胶黏剂,但由于黏度大,只适用于胶合板,之后添加石灰、防霉剂等进行改性,到1942年年代,大豆蛋白胶黏剂被美国几乎所有胶合板厂应用,在当时大豆蛋白胶黏剂约占了美国市场的85%,但由于耐水性差、易霉变等问题只能用于室内。
同时,合成树脂胶黏剂在40年代进入木工行业,合成树脂类胶黏剂具有优异的胶接性能、稳定的产品特性等优点,到70年代,大豆蛋白胶黏剂在市场上销声匿迹。
一直到90年代,随着化石资源的日益减少,以及甲醛污染给人体健康和环境带来严重危害,大豆蛋白胶黏剂又成为人们研究的热点。
在我国,薛培元在1952年用豆粕制备出大豆蛋白胶黏剂,但因为成本高、耐水性差等缺点,应用程度不高,后来被醛类合成树脂胶黏剂占据市场。
近年来,大豆蛋白胶黏剂显现出巨大的发展潜力,但胶接强度低、耐水性差、易霉变等问题限制了大豆蛋白胶黏剂的应用,需要对其进行改性,才能满足不同应用领域的需求。
三、大豆蛋白胶黏剂性能差的原因在缩聚时形成的网状结构是脲醛树脂胶黏剂、酚醛树脂胶黏剂等热固性树脂胶黏剂胶接力的主要来源,而大豆蛋白胶黏剂的胶接力主要由两部分组成,即蛋白质分子之间的机械锁力,以及极性基团形成的氢键等作用力,而氢键等作用力容易受到水分侵蚀,导致大豆蛋白胶黏剂的胶接强度低、耐水性差。
利用强碱性降解大豆蛋白制备木材胶粘剂及其表征高振华,顾白泉十(东北林业大学材料科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150040)摘要:采用凝胶渗透色谱(GPC)和差示扫描量热(DSC)分析等手段结合胶合板压制,对在90℃和9%(质量分数,下同)氢氧化钠存在下降解大豆蛋白及其与乙二醛、UF树脂和MF 树脂共混制得的复合胶粘剂进行表征,结果表明,降解使大豆蛋白的大分子肽链断裂,高级结构破坏,得到在分子量在282~3404之间、适于制备木材胶粘剂的低黏度产物;随着降解时间延长,产物中大分子量组分含量和黏度逐渐降低,但甲醛反应性能力明显增加;DSC测试表明降解大豆蛋白能够与乙二醛、脲醛(UF)树脂、三聚氰胺-甲醛(MF)树脂等发生交联固化反应;由降解大豆蛋白制备的各种复合胶满足室内普通胶要求,而只有含MF树脂的复合胶可达到耐水胶要求。
关键词:大豆蛋白;胶粘剂;强碱性降解;共混;表征中图分类号:TQ437+.1文献标识码:A文章编号:1000-7555(2010)11-0126-04目前,人们对于资源丰富又可再生的生物质资源的开发和利用十分关注。
大豆资源丰富,大豆蛋白除了食用还可用于制备木材胶粘剂,因而能替代部分石化产品。
豆籽约含40%的蛋白质,主要由11S和7S两种球蛋白组成。
因为大豆球蛋白的三级结构是紧密的球形结构,使大豆蛋白并不适于制备胶粘剂。
所以,通过变性处理(仅使大豆蛋白的部分二、三级结构展开)制备得的大豆蛋白胶粘剂的胶接性能不甚理想。
为此,本研究提出了“强碱性降解大豆蛋白,再与合成树脂共混制备木材胶粘剂”的技术构思,在彻底破坏大豆蛋白二、三级结构的同时,还使大分子肽链适当降解,因此能够降低大豆蛋白的黏度、提高溶解性以及增加反应活性基团数量,使降解大豆蛋白能够制备不同性能要求的木材胶粘剂。
1实验部分1.1原料大豆分离蛋白:蛋白质含量92.6%,购于哈高科大豆食品有限责任公司;脲醛(UF)树脂:甲醛/尿素摩尔比1·16,固含量53.6%;三聚氰胺-甲醛(MF)树脂:甲醛/三聚氰胺摩尔比1·49,固含量54.5%;其它试剂:均为分析纯;制备胶合板用桦木单板(1·5 mm厚,购于哈尔滨胶合板厂,幅面420 mm×420 mm)。
第 45 卷 第 8 期2016 年 8 月Vol.45 No.8Aug.2016化工技术与开发Technology & Development of Chemical Industry氢氧化钠对大豆蛋白胶的黏度影响及防腐研究刘俊红,黄 勇,付鹏琼,罗宇森(四川化工职业技术学院,四川 泸州 646005)摘 要:研究了氢氧化钠(NaOH)对大豆蛋白胶黏度的影响以及苯甲酸钠的防腐效果。
采用单因素实验法,研究了反应温度、NaOH用量、反应时间对大豆蛋白胶黏度的影响;初步探索了苯甲酸钠对反应体系的防腐效果。
结果表明,氢氧化钠占大豆蛋白的质量分数为0.90%、反应温度60℃、反应时间1h时,反应体系的黏度最大。
防腐剂苯甲酸钠质量分数为0.60%~0.80%时防腐效果较好。
关键词:大豆蛋白;碱改性;黏度;苯甲酸钠;防腐效果中图分类号:TQ 432.7+3 文献标识码:A 文章编号:1671-9905(2016)08-0012-02收稿日期:2016-05-30目前,国内外胶合板生产常用胶粘剂大都是以石油化工产业的附加值产品为原料制备的“三醛胶”,利用“三醛胶”所制备的胶合板在日常使用过程中会释放出对人体与环境有害的甲醛。
无醛胶中聚氨酯胶粘剂是目前研究较多的一种胶粘剂,但由于其成本较高,应用于木材加工业受到限制[1]。
生物质大豆蛋白具有原料来源广、可再生性强、反应活性高等特点,目前受到广泛关注。
早在20世纪20年代,美国人Davidson 和Laucks 就发明了豆粉制胶粘剂,但由于其粘结强度与耐水性差,后又被石油产品所替代。
直到20世纪80年代,对大豆蛋白的改性研究又一次被掀起。
大豆蛋白的改性方法主要有热处理,酸、碱变性,暴露于有机溶剂、表面活性剂和脲中。
而碱改性应用最广,研究也较多[2-6],改性后可得高黏度胶粘剂。
大豆蛋白的碱改性是指大豆蛋白在强碱(溶液pH 值在10左右)和较高温度(60℃左右)条件下发生适度降解。
碱处理能够破坏大多数一级结构,使大豆球蛋白解卷和松弛,将隐藏在蛋白质分子内部的极性和非极性基团暴露出来,产物多为悬浮液[7]。
针对大豆蛋白的碱改性研究较多,但有关氢氧化钠改性对大豆蛋白胶粘剂黏度的影响鲜有报道,而黏度大小制约着木材加工的施胶难易。
本文主要针对大豆蛋白的碱改性,研究大豆蛋白胶粘剂黏度的影响因素,并初步探索防腐剂用量对大豆蛋白防腐效果的影响。
1 实验部分1.1 试验原材料和试剂大豆蛋白(蛋白质含量56%)、氢氧化钠(化学纯)、苯甲酸钠、去离子水。
1.2 主要仪器及设备精密电子天平、水浴加热锅、恒温磁力搅拌器、电动搅拌器、量筒、烧杯、玻璃棒、斯托默黏度计STM-V,恒温干燥箱。
1.3 实验步骤大豆蛋白的碱改性:称取140g 去离子水,加入所需计量的氢氧化钠,搅拌溶解后升温逐渐加入所需大豆蛋白,在特定温度继续反应1h 左右冷却出料,得淡黄色黏稠胶液。
最后将冷却产物通过添加苯甲酸钠进行防腐处理。
2 实验结果及讨论2.1 氢氧化钠用量对黏度的影响图1为60℃下对大豆蛋白改性1h 后,不同加碱量对改性大豆蛋白胶液黏度的影响。
从图1可以看出,随着氢氧化钠用量的不断增加,改性大豆蛋白的黏度先增加后降低,在加碱量为0.9%时,达到最大值。
这是由于随着碱用量逐步增加,改性大豆蛋白分子展开、解卷使得黏度增大;而当加碱量过大13第 8 期 (下转第26页)时,大豆蛋白会发生分子降解进而使黏度降低。
6000500040003000200010000黏度/c p0.01.02.03.00.51.5NaOH用量/g2.5图1 氢氧化钠用量对胶液黏度的影响2.2 反应温度对黏度的影响在加碱量为0.9%、反应时间1h 条件下考察不同温度对改性大豆蛋白胶液黏度的影响,结果如图2所示。
在40℃以下,随温度升高,胶液黏度缓慢增加。
当温度高于40℃时,黏度急剧增大,而温度过高胶液黏度反而下降。
随着温度升高,氢氧化钠进入卷绕的大豆蛋白分子内部,蛋白分子逐渐解卷并展开,表现为黏度增大;而温度太高则会导致分子间运动加快,蛋白分子开始降解,交联下降,表现为黏度反而下降。
50004000300020001000黏度/c p 2050温度/℃3060407080图2 反应温度对胶液黏度的影响2.3 反应时间对黏度的影响在加碱量为0.9%、反应温度60℃条件下,考察不同时间对改性大豆蛋白胶液黏度的影响,结果如图3所示。
由图3可以看出,随着反应时间的延长,胶液黏度呈先增加后降低的规律。
反应时间到1h 时,蛋白质球形分子在碱作用下解卷,表现出黏度升高;而随着时间延长,则会导致蛋白质分子降解,肽键破坏太多,产物黏度下降。
4800460044004200400038003600340032003000黏度/c p 2050时间/min3060407080图3 反应时间对黏度的影响2.4 防腐剂对大豆蛋白胶防腐效果的影响用pH 为11的氢氧化钠水溶液改性大豆蛋白后,分别添加质量分数为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.5%、2%的防腐剂苯甲酸钠,室温密封静置观察,发现当防腐剂苯甲酸钠的用量在0.60%~0.80%时储存时间较长,无酸败气味,防腐效果较好。
3 结论使用强碱氢氧化钠改性大豆蛋白,采用单因素实验法研究了大豆蛋白配比、反应温度以及反应时间对胶液黏度的影响,结果表明,氢氧化钠与大豆蛋白的配比在0.9%左右、反应温度60℃、反应时间1h 时黏度最大。
苯甲酸钠添加量为0.60%~0.80%时防腐效果较好。
参考文献:[1] HYMOWITZ T, COLLINS F, PANCZNER J, et al.Relationshipbetween the content of oil, protein, and sugar in soybean seed[J]. Agron. J., 1972, 64(5): 613-616.[2] HETY I ARACHCHY N S, KALAPATHY U, MYERS DJ. Alkali -modified soy protein with improved adhesive and hydrophobic properties[J]. J Am Oil Chem Soc., 1995, 72(12): 1461-1464.[3] KALAPATHYU, IETI ‘ IARACHCHYNS, MYERSDJ, etal. Alkali -modified soy proteins: effect of salts and disulfide bond cleavageon adhesion and viscosity[J]. J Am Oil Chem Soc., 1996, 73(8): 1063-1066.[4] SUN Xiuzhi,BI ANKe. Shear strength and water resistanceof modified soy protein adhesives[J]. J Am Oil Chem Soc.,1999, 76(8): 977-980.[5] NORDQVISTP, KHABBAZF, MALMS TROM E. Comparingbond strength and water resistance of alkali-modified soy刘俊红等:氢氧化钠对大豆蛋白胶的黏度影响及防腐研究26化工技术与开发 第 45 卷Synthesis Research Progress of Ethylene Glycol Dialkyl EthersYU Hui, YU Qing -yue, WEI Hong -yu, ZHU Yin(Nanjing Polytechnic Institute, Nanjing 210048, China)Abstract: The production and syntheses methods of ethylene glycol dialkyl ethers were reviewed. The advantage, disadvantage and the research progress were also analyzed. The methods of the ring opening of ethylene oxide and insertion of dimethyl ether were emphatically introduced. It was considered that this method had important application prospect.Key words: ethylene glycol dialkyl ethers; synthesis; research progress[16] 许洁瑜,余林,孙明,等.二甲醚在SnO 2/CaO 催化剂上催化氢化制备碳氢化合物[J].石油与天然气化工,2007,36(3):177-184.[17] 吕逵弟,余林,向杰,等.二甲醚催化氧化制下游化学品(Ⅱ)V/Mn 改性的SnO 2/MgO 催化氧化制碳氢化合物[J].化工学报,2007,58(4):892-896.[18] 工业科技代理所.日本公开特许公报:JP, 8584239[P].1985.[19] 许琦,蔡照胜,杨春生,等. 二乙二醇甲乙醚的合成[J].精细石油化工,2005(1):28-30.[20] 朱新宝,王普泉,等.乙二醇二丁醚合成工艺研究[J].化学与黏合,2005,27(5):283-286.[21] Scheffel G, Obermeier R. Process For the Manufacyure ofEthers: US, 4146736[P]. 1979.[22] Scheffel G, Obermeier R. Fur die Beurteilung derPatenrFahigkeit in Betracht gezogene Druckschriften Nichts ermittelt: DE, 2640505[P]. 1977.[23] Oohashi Y, Sone Y, Hida T. Preparation of Diether: JP,56166137[P]. 1981.[24] Kokoma K, Oohashi Y, Niizeki J. Preparation of ether: JP,56008338[P]. 1981.[25] G·奥伯伦德费尔纳, A·斯内尔.制备烷撑二醇二醚的方法: CN, 101263101A[P]. 2008.[26] Caturla F., Molina-SabioM., Rodriguez-noso F. Preparationof activated carbon by chemical activation with ZnCl 2[J]. Carbon, 1991, 29(7): 999-1007.protein isolate and wheat gluten adhesives[J]. Int J Adhes Adhes., 2010(30): 72-79.[6] 张娜,俞马宏.大豆蛋白粉的碱改性研究[J].中国油脂,2014,39(4):38-41.[7] 高振华,顾皡.利用强碱性降解大豆蛋白制备木材胶粘剂及其表征[J].高分子材料科学与工程,2010,26(11):126-129.Study on Viscosity of Soy Protein Adhesives Modified with Sodium Hydroxide andCorrosion Resistance of Sodium BenzoateLIU Jun -hong , HUANG Yong , FU Peng -qiong , LUO Yu -sen(Sichuan V ocational College of Chemical Technology , Luzhou 646005, China)Abstract :The effect of sodium hydroxide on viscosity of soy proteins adhensives and the corrosion resistance of sodium benzoate was studied by viscosity technology. The results showed that with 0.9% sodium hydroxide at 60 ℃ for 1h , the viscosity of soy proteins adhensives was maximum. The 0.60%~0.80% of sodium benzoate had the best anti-corrosion effect.Key words: soy protein; sodium hydroxide; viscosity; corrosion prevention(上接第13页)。