本发明涉及胶黏剂，特别是植物蛋白胶黏剂的制备及其在胶合板板坯制备中的应用，尤其涉及一种提高植物蛋白胶黏剂的防霉性能、胶接强度和快速固化能力的工艺。
背景技术：
1、植物蛋白是开发可持续生物质胶黏剂的理想原料，特别是豆粕、棉粕、菜粕等食用油料加工剩余物，具有来源广泛、产量高、成本低、可再生、生物可降解、绿色环保和生产加工性强等优势，且植物蛋白具有较好的胶接性能，因此植物蛋白胶黏剂有望成为良好的绿色人造板胶黏剂，展现出巨大的发展潜力。但由于植物蛋白粕中的蛋白和多糖富含亲水性基团和营养物质，导致植物蛋白胶黏剂存在耐水胶接性能差、易霉变等问题，严重制约其大规模应用。近十多年来，国内外研究者采用很多物理、化学和复合方法对植物蛋白胶黏剂进行改性，以降低胶黏剂黏度，提高蛋白和多糖反应活性，增强蛋白分子链相互作用，改善胶黏剂耐水胶接性能等。其中，采用交联剂的化学改性被认为是最有效的增强方法。通过引入交联剂如环氧化合物、异氰酸酯等与蛋白和多糖分子上的氨基、羧基、羟基等活性基团发生化学交联作用，使胶黏剂体系形成三维网络结构，可有效提高胶黏剂及胶接产品耐水力学强度。
2、植物蛋白分子量高造成胶黏剂黏度大、固体含量低，涂胶后胶黏剂中水分难以尽快扩散，造成胶层难以形成强的内聚强度和界面黏附力，最终导致胶合板板坯难以预压成型，不能满足板坯修板和进入热压机的要求，严重影响生产效率和胶合板合格率，是限制植物蛋白胶黏剂工业化应用的关键技术问题。
3、植物蛋白胶黏剂体系中蛋白和多糖富含氨基、羧基、羟基等极性基团，固化后胶层硬脆，导致胶接的人造板产品抗冲击性差、后加工困难，长期使用易开胶，是植物蛋白胶黏剂工业化应用的另一个关键技术问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是通过包括植物蛋白的可控降解与分子重组技术、柔性刷状聚合物交联剂设计的柔性胶接技术、有机-无机杂化增强增效与降成本技术以及自由基聚合物多重键合体系的防霉增韧及快速固化技术的技术手段，解决植物蛋白胶黏剂的耐水性差、易霉变和固化速度慢等问题，开发出一种高效防霉、快速固化的植物蛋白胶黏剂，并应用于胶合板板坯的制备中。
2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
3、一种高效防霉的植物蛋白胶黏剂制备工艺，包括以下步骤：
4、(1)植物蛋白的可控降解与分子重组；
5、(2)基于柔性刷状聚合物交联剂设计的柔性胶接；
6、(3)有机-无机杂化增强增效与降成本技术；
7、(4)自由基聚合物多重键合体系的防霉增韧及快速固化。
8、所述植物蛋白胶黏剂的预固化时间不超过1小时，防霉性能达到0级标准。
9、作为优选，所述植物蛋白的可控降解采用生物酶处理和超声波处理，调节蛋白质分子量和蛋白粕粒径。
10、进一步地，所述生物酶处理包括使用内切酶，反应温度为30-50℃，反应时间为1-3小时。
11、更进一步地，所述超声波处理的频率为20-40 khz，功率强度为100-300 w，时间为10-30分钟。
12、作为优选，所述柔性刷状聚合物通过在淀粉或纤维素上接枝多氨基链状多官能度化合物制得；所述柔性刷状聚合物的接枝反应采用席夫碱反应或点击化学，催化剂为酸或碱。
13、进一步地，采用席夫碱反应，将多氨基链状多官能度化合物接枝到经过醛化处理的淀粉或纤维素上，反应在酸性催化剂条件下进行，温度控制在60-80℃，反应时间为2-4小时。
14、作为优选，有机-无机杂化增强增效采用丙烯酰胺和单宁酸对蒙脱土、碳酸钙或高岭土进行原位聚合插层复合改性。
15、进一步地，所述原位聚合在60-80℃下进行，反应时间为2-4小时。
16、作为优选，所述自由基聚合物多重键合体系的构建包括植物蛋白粕原料的丙烯酰胺原位聚合，加入过硫酸铵和还原剂作为引发剂。
17、一种高效防霉的植物蛋白胶黏剂制备工艺，具体操作过程包括以下技术手段：
18、1.植物蛋白的可控降解与分子重组技术
19、通过生物酶处理和超声波处理，对植物蛋白进行可控降解，降低胶黏剂黏度，提高其渗透性和反应活性。研究表明，内切酶的添加量、反应温度和时间对蛋白分子结构和分子量有显著影响，超声波处理的频率、功率强度和时间则影响蛋白的分子量、粒径和溶解性。
20、2.基于柔性刷状聚合物交联剂设计的柔性胶接技术
21、通过在淀粉或纤维素上接枝多氨基链状多官能度化合物，制备柔性刷状聚合物。研究淀粉、纤维素等天然线型高分子材料的醛化、不饱和酸酐羧基化和硅烷偶联剂修饰对聚合物接枝率的影响，考察反应条件、催化剂及不同端基改性等对合成刷状聚合物的结构、形态和反应活性。
22、3.有机-无机杂化增强增效与降成本技术
23、采用丙烯酰胺、单宁酸等对蒙脱土、碳酸钙、高岭土等无机粒子进行原位聚合插层复合改性和表面修饰，通过调控无机材料表面活性基团的种类和数量，提高无机材料和有机材料的界面相容性。结合超声波、加热、ph值和机械搅拌等条件，实现无机材料在胶黏剂中的均匀分散。
24、4.自由基聚合物多重键合体系的防霉增韧及快速固化技术
25、利用点击化学制备带有不饱和键的植物蛋白粕原料，加入丙烯酰胺、马来酸等单体及引发剂，构建植物蛋白胶黏剂的自由基聚合体系。通过在体系中引入聚电解质、金属离子、生物质多酚等，形成多重键合体系，实现胶黏剂的高效防霉、增韧和快速固化。通过调胶施胶设备和工艺，板坯预压工艺、以及热压工艺等优化技术，建立规模化生产标准和工艺规范，实现无醛植物蛋白胶黏剂施胶设备和工艺，板坯预压工艺，板坯保湿/增湿工艺，以及胶合板/细木工板热压工艺等优化技术，建立规模化生产标准和工艺规范，实现无醛植物蛋白胶胶合板/细木工板等实木级人造板的规模化生产。
26、综上所述，本发明具有以下有益效果：
27、1、本发明采用植物蛋白作为胶黏剂的主要成分，完全不含甲醛等有害物质，大大降低了胶黏剂的挥发性有机物（voc）排放，符合当前严格的环保法规和绿色建材标准，通过优化的配方和工艺，显著减少了生产过程中有害物质的使用和排放，保障了生产和使用过程中的环境安全；
28、2、通过引入自由基聚合物多重键合体系和生物质多酚，本发明的植物蛋白胶黏剂具有优异的防霉性能；有效抑制霉菌的生长，确保胶接产品在潮湿环境下的长期稳定性和耐久性，延长了产品的使用寿命，降低了因霉菌导致的性能衰减和健康风险；
29、3、采用柔性刷状聚合物和有机-无机杂化增强技术，本发明显著提高了胶黏剂的胶接强度和韧性；相比于传统植物蛋白胶黏剂，本发明的产品在提高初黏性和最终强度的同时，避免了固化胶层的脆性问题，提升了胶合板等产品的抗冲击性能和结构稳定性；
30、4、通过引入活性交联剂和优化的固化工艺，本发明的植物蛋白胶黏剂具备快速固化的能力，显著缩短了生产周期和胶合板板坯的预压成型时间；提高了生产效率，适用于大规模工业化生产，满足了现代工业对高效生产的需求；
31、5、本发明采用廉价且来源广泛的植物蛋白作为原材料，通过有机-无机杂化增强和降成本技术，有效降低了胶黏剂的生产成本；相比于传统合成胶黏剂，本发明提供了一种具有竞争力的环保胶黏剂解决方案，为木材加工行业提供了更具经济效益的选择。
32、综上所述，本发明提供的植物蛋白胶黏剂不仅具有优异的环保性能和胶接性能，还具备良好的防霉性和成本效益，其高效的生产工艺和低环境影响，使其在胶合板等木制品的生产中具有广泛的应用前景和市场竞争力。
1.一种高效防霉的植物蛋白胶黏剂制备工艺，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高效防霉的植物蛋白胶黏剂制备工艺，其特征在于，所述植物蛋白的可控降解采用生物酶处理和超声波处理，调节蛋白质分子量和蛋白粕粒径。
3.根据权利要求2所述的一种高效防霉的植物蛋白胶黏剂制备工艺，其特征在于，所述生物酶处理包括使用内切酶，反应温度为30-50℃，反应时间为1-3小时。
4.根据权利要求2所述的一种高效防霉的植物蛋白胶黏剂制备工艺，其特征在于，所述超声波处理的频率为20-40 khz，功率强度为100-300 w，时间为10-30分钟。
5.根据权利要求1所述的一种高效防霉的植物蛋白胶黏剂制备工艺，其特征在于，所述柔性刷状聚合物通过在淀粉或纤维素上接枝多氨基链状多官能度化合物制得；所述柔性刷状聚合物的接枝反应采用席夫碱反应或点击化学，催化剂为酸或碱。
6.根据权利要求5所述的一种高效防霉的植物蛋白胶黏剂制备工艺，其特征在于，采用席夫碱反应，将多氨基链状多官能度化合物接枝到经过醛化处理的淀粉或纤维素上，反应在酸性催化剂条件下进行，温度控制在60-80℃，反应时间为2-4小时。
7.根据权利要求1所述的一种高效防霉的植物蛋白胶黏剂制备工艺，其特征在于，所述有机-无机杂化采用丙烯酰胺和单宁酸对蒙脱土、碳酸钙或高岭土进行原位聚合插层复合改性。
8.根据权利要求7所述的一种高效防霉的植物蛋白胶黏剂制备工艺，其特征在于，所述原位聚合在60-80℃下进行，反应时间为2-4小时。
9.根据权利要求1所述的一种高效防霉的植物蛋白胶黏剂制备工艺，其特征在于，所述自由基聚合物多重键合体系的构建包括植物蛋白粕原料的丙烯酰胺原位聚合，加入过硫酸铵和还原剂作为引发剂。
10.一种高效防霉的植物蛋白胶黏剂的应用，其特征在于，将权利要求1-9任一项所述的高效防霉的植物蛋白胶黏剂制备工艺制备的植物蛋白胶黏剂用于胶合板板坯制备；所述植物蛋白胶黏剂的预固化时间不超过1小时，防霉性能达到0级标准。
