本发明属于聚氨酯胶粘剂，涉及竹缠绕管材用绿色生物基聚氨酯胶粘剂，本发明还涉及竹缠绕管材用绿色生物基聚氨酯胶粘剂的制备方法。
背景技术：
1、近年来，由于环保要求，竹缠绕复合材料作为替代传统塑料制品的重点推广产品，受到广泛关注。竹缠绕复合管材的生产过程中，胶粘剂通过粘接竹材层、增强结构强度、提升耐久性和优化生产工艺，确保了管材的整体性能和使用寿命。目前，竹缠绕复合管材的生产主要依赖石油基胶粘剂，如脲醛树脂、酚醛树脂和聚氨酯等。然而，这些胶粘剂的使用带来了环境污染和健康风险，特别是在石油资源有限及其生产过程中产生的污染问题日益凸显的背景下。为了应对这些挑战，开发基于可再生生物资源的环保型胶粘剂成为必要方向。生物基水性聚氨酯凭借其优异的生物相容性、低碳足迹和生物降解性，成为替代石油基胶粘剂的重要候选材料。可通过调控其软硬段结构改善综合性能，适应不同应用场景。同时，生物基聚氨酯能够有效协同增强大豆蛋白胶粘剂的粘附性能，提供更环保的选择。因此，使用生物基聚氨酯不仅符合可持续发展要求，还能够提升竹缠绕复合管材的环保性能，为新型生物基胶粘剂在该领域的应用提供技术支持。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供竹缠绕管材用绿色生物基聚氨酯胶粘剂的制备方法，该方法制备的胶粘剂在对竹缠绕管实现胶黏的同时，还减少了对不可再生资源的消耗，达到了环保的目的。
2、本发明的另一目的是提供竹缠绕管材用绿色生物基聚氨酯胶粘剂。
3、本发明所采用的第一种技术方案是，竹缠绕管材用绿色生物基聚氨酯胶粘剂的制备方法，具体包括如下步骤：
4、步骤1，将脂肪族异氰酸酯、生物基多元醇、催化剂、扩链剂和丙酮依次加入到反应容器中，通入氮气后加热搅拌，得到生物基聚氨酯预聚物；
5、步骤2，根据步骤1所得产物制备得到生物基聚氨酯乳液；
6、步骤3，将步骤2得到的生物基聚氨酯乳液与大豆蛋白溶液、固化剂、多酚化合物修饰的纳米填料共混，在室温下搅拌均匀后得到竹缠绕复合管材用生物基聚氨酯胶粘剂。
7、本发明第一种技术方案的特点还在于：
8、步骤1中，脂肪族异氰酸酯的质量为10-18g，生物基多元醇的质量为24-35g，催化剂的质量为50-100μl，扩链剂的质量为3-10g，丙酮的体积为30ml。
9、步骤1中，脂肪族异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸、异氟尔酮二异氰酸酯和三甲基六次甲基二异氰酸酯中的一种；
10、所述生物基多元醇为植物油基多元醇、木质纤维基多元醇中的至少一种；
11、所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、油酸亚锡、异辛酸铅中的至少一种；
12、所述扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、二羟基半酯、乙二胺基乙磺酸钠和二亚乙基三胺中的一种。
13、步骤1中，加热温度为75-85℃，搅拌时间为4-6h。
14、步骤2的具体过程为：
15、将反应容器温度将至25-50℃，向步骤1得到的生物基聚氨酯预聚物中加入成盐剂搅拌0.5-1h进行成盐，随后，加入130-180ml去离子水搅拌0.5-1.5h进行乳化，最后55℃进行旋蒸得到生物基水性聚氨酯乳液。
16、步骤2中，成盐剂为三乙胺、氨水、氢氧化钠中的一种，成盐剂的用量为3-7ml。
17、步骤3中，大豆蛋白溶液的制备方法为：将大豆蛋白溶于去70-85ml离子水中搅拌1～2h，即得，其中大豆蛋白的质量为15-30g。
18、步骤3中，多酚化合物修饰的纳米填料的制备过程为：
19、将纳米填料在去离子水中超声分散15min得到10mg/ml的纳米填料分散液，再将多酚化合物溶于去离子水中得到1mg/ml的多酚化合物水溶液，随后将多酚化合物水溶液逐滴滴加到纳米填料分散液中，室温搅拌2h，经过离心干燥得到多酚化合物修饰的纳米填料粉末；纳米填料分散液的体积为8-12ml，多酚化合物水溶液的体积为0.5-2ml。
20、步骤3中，生物基聚氨酯乳液：大豆蛋白溶液：多酚修饰的纳米填料：固化剂的质量比为1：0.5-1.5：0.01-0.1：0.02-0.15；
21、所述固化剂为双氰胺、二氨基二苯甲烷、二氨基二苯基砜中的至少一种；
22、其中，多酚化合物为单宁酸、没食子酸、聚多巴胺中的一种，纳米填料为锂藻土、磷酸氢锆、层状双氢氧化物中的一种；得到多酚化合物修饰纳米填料。
23、本发明采用的第二种技术方案为，竹缠绕管材用绿色生物基聚氨酯胶粘剂，采用竹缠绕管材用绿色生物基聚氨酯胶粘剂的制备方法制得。
24、本发明的有益效果如下：
25、(1)本发明通过选择绿色安全的脂肪族异氰酸酯和生物多元醇为主要原料，利用纳米复合材料增强，与大豆蛋白复合，制备了一种环境友好的聚氨酯粘胶剂，在现有基础上，极大地降低了住缠绕管道生产及使用过程中的碳排放。
26、(2)本发明通过选用不同纳米复合填料的引入以增加胶粘剂的防腐、抗菌、防水、阻燃等应用性能，实现在多种环境中的应用。
1.竹缠绕管材用绿色生物基聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的竹缠绕管材用绿色生物基聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，脂肪族异氰酸酯的质量为10-18g，生物基多元醇的质量为24-35g，催化剂的质量为50-100μl，扩链剂的质量为3-10g，丙酮的体积为30ml。
3.根据权利要求2所述的竹缠绕管材用绿色生物基聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，脂肪族异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸、异氟尔酮二异氰酸酯和三甲基六次甲基二异氰酸酯中的一种；
4.根据权利要求2所述的竹缠绕管材用绿色生物基聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，加热温度为75-85℃，搅拌时间为4-6h。
5.根据权利要求2所述的竹缠绕管材用绿色生物基聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2的具体过程为：
6.根据权利要求5所述的竹缠绕管材用绿色生物基聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2中，成盐剂为三乙胺、氨水、氢氧化钠中的一种，成盐剂的用量为3-7ml。
7.根据权利要求5所述的竹缠绕管材用绿色生物基聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于：所述步骤3中，大豆蛋白溶液的制备方法为：将大豆蛋白溶于70-85ml离子水中搅拌1～2h，即得，其中大豆蛋白的质量为15-30g。
8.根据权利要求5所述的竹缠绕管材用绿色生物基聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于：所述步骤3中，多酚化合物修饰的纳米填料的制备过程为：
9.根据权利要求8所述的竹缠绕管材用绿色生物基聚氨酯胶粘剂的制备方法，所述步骤3中，生物基聚氨酯乳液：大豆蛋白溶液：多酚修饰的纳米填料：固化剂的质量比为1：0.5-1.5：0.01-0.1：0.02-0.15；
10.竹缠绕管材用绿色生物基聚氨酯胶粘剂，其特征在于，采用竹缠绕管材用绿色生物基聚氨酯胶粘剂的制备方法制得。
