淀粉基API木材胶黏剂制备与表征

用过硫酸铵对淀粉酸解氧化,制备淀粉基水性高分子异氰酸酯(API)木材胶黏剂。通过正交试验讨论了改性淀粉液浓度、乳化剂(SBR)加入量、PVA浓度和P-MDI加入量对淀粉基API胶接强度的影响。结果表明:改性淀粉45g、SBR为干淀粉质量的3%、PVA的浓度为10%和P-MDI加入量为主剂质量的18%时制备的淀粉基API胶黏剂性能最佳,所压制胶合木的压缩剪切强度达到LY/T 1601—2002中规定的Ⅰ型Ⅰ类胶黏剂的胶接性能指标。     

化学改性淀粉基木材胶黏剂的研究概况

普通的淀粉胶黏剂耐水性和力学性能差,难以满足木材胶黏剂的使用要求,通过对其进行改性以提高其综合使用性能,从而开发廉价高性能淀粉基本材胶黏剂已成为人们研究的热点。笔者综述了国内外对淀粉的改性方法,重点介绍了化学改性的进展,并针对目前淀粉类胶黏剂普遍存在的问题指出了未来的发展方向。     

我国淀粉基木材胶黏剂的研究与应用

回顾近年来淀粉及其衍生物在木材胶黏剂中的应用,重点介绍氧化淀粉、酯化淀粉、接枝共聚淀粉应用于木材胶黏剂的原理及工艺,及其对胶黏剂性能的影响,分析不同工艺的优缺点及应用前景,探讨淀粉及其衍生物木材胶黏剂的发展趋势。     

生物基木材胶黏剂研究进展

甲醛系胶黏剂的使用是人造板等木材胶接制品在使用过程中释放甲醛的主要原因。随着公众对家居生活环保意识的不断增强以及人造板材环保等级要求的不断提升,低醛/无醛等以生物质材料为主要原料制备的环保型胶黏剂成为近年来研发热点笔者综述了几种生物基(单宁、木质素、淀粉和大豆蛋白)胶黏剂的特点、制备工艺、改性方法以及目前国内外的研究进展,探讨了在人造板行业的应用现状,展望了生物基木材胶黏剂今后主要的研究发展方向。     

多胺基聚合物改性室温固化型MUF树脂胶黏剂

为解决三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)树脂作为室外级结构集成材胶黏剂时存在的脆性大、易开裂的问题,得到韧性优秀且综合性能满足室外级结构集成材标准的室温固化型MUF树脂胶黏剂,本研究在MUF树脂合成中使用两种改性剂尿素-乙二胺(UE)、尿素-三(2-氨基乙基)胺(UD)分别替代部分三聚氰胺合成了MUF-UE、MUF-UD树脂胶黏剂。通过制备树脂拉伸试样以及胶合木考察改性后的MUF树脂的物理力学性能,借助DSC、DMA分析改性前后树脂的热性能,使用FT-IR、ESI-MS分析改性前后树脂的结构变化。试验结果表明:相较于未改性MUF树脂,MUF-UE树脂拉伸强度和断裂伸长率分别提高51.5%和30.8%,所制备胶合木剪切强度高达8.00 MPa,冷、沸水二次循环剥离率均为0%;MUF-UD树脂拉伸强度相比改性前会有所下降,但断裂伸长率以及胶合木剪切强度对比改性前有一定提高。结构分析表明,UE和UD能够参与MUF树脂合成反应并形成共缩聚产物,且不改变树脂体系中主要官能团结构。     

木材用改性淀粉胶黏剂的制备

以玉米淀粉、三聚氰胺、尿素和甲醛为原料,利用交联共聚的方法,制备木材用改性淀粉胶黏剂.分别研究配比中三聚氰胺、尿素和甲醛对改性后的淀粉胶黏剂干状胶合强度、湿状胶合强度和游离甲醛含量3个性能指标的影响.利用傅里叶转换红外光谱技术对其结构进行表征.     

硅酸盐木材胶黏剂的固化动力学特征

为探讨硅酸盐木材胶黏剂的固化过程和固化特性,通过胶黏剂中水分蒸发速率测定试验,对不同温度下胶黏剂固化过程中的失水规律和动力学特征进行了研究。结果表明:硅酸盐胶黏剂的固化是物理作用和化学作用联合的结果,物理作用中的失水过程是控制固化速度的关键步骤,而且失水率随时间的变化规律可用非线性方程X=X_∞/1+be~(-kt)来描述。硅酸盐胶黏剂的固化可大致分为3个阶段,均具有非整数级动力学特征,活化能分别为16.78、23.02kJ/mol和52.29kJ/mol。     

蛋白质木材胶黏剂

现代木材工业界用来制造刨花板、纤维板、胶合板及定向刨花板等的胶合剂都依赖石化原料。石化原料未来因为供应有限,价格必定高涨,并且法令对木质复合材料排放有毒气体的限制越来越严格,木材工业界不得不积极评估使用可再生的生物原料来合成环境友善的木材胶黏剂。笔者先讨论了蛋白质胶黏剂的历史背景及沿革,进而讨论蛋白质的化学特性以期了解其化学交联的可能性,最后再详述近年来蛋白胶改性的研究及成果。     

木材胶黏剂研究进展

我国木材胶黏剂消耗量巨大,主要胶种仍为甲醛类合成树脂胶黏剂,而非醛基胶黏剂、生物质基胶黏剂等环保型胶黏剂发展迅速,成为了近年来研究的热点。为了进一步深入研讨胶黏剂,综述了木材胶黏剂的最新研究进展和开发应用情况,囊括了脲醛树脂胶黏剂、酚醛树脂胶黏剂、三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂、蛋白质基胶黏剂、木质素基胶黏剂、淀粉基胶黏剂、单宁基胶黏剂、异氰酸酯类胶黏剂、乳液类胶黏剂和热解生物油基胶黏剂等主要胶种,展望了木材胶黏剂的发展趋势及未来研究方向。     

大豆基木材胶黏剂及其产业化应用

为了应对发达国家严格限制人造板甲醛释放量的法律法规,解决人造板甲醛释放量超标带来的健康危害,摆脱醛类胶对不可再生石化资源的依赖,开发了以豆粕为原料制备的环保大豆无醛胶。通过介绍豆胶的发展历程、粘接机理及改性研究进展、技术指标及应用工艺,表明豆基胶黏剂经过改性,完全可以用于胶合板、地板生产等领域,其产业化前景广阔。     

木材工业用淀粉基胶粘剂的研究现状及其展望

我国木材加工行业对胶粘剂的需求量很大,但目前市场上绝大多数都是三醛类胶粘剂,环保型胶粘剂种类很少,而淀粉胶粘剂恰好能较好的解决这一问题.重点综述了国内外木材加工行业用淀粉胶粘剂的研究现状及其优缺点,并在此基础上对其进行展望.     

室温固化淀粉基水性异氰酸酯胶的研究

以复合改性淀粉乳液、乙二酸、聚乙烯醇、聚合异氰酸酯(PMDI)为主要影响因素,以压缩剪切强度为评价指标,通过试验优化出满足JISK6806-2003指标要求的常温固化型淀粉基API的配比。经验证试验证明:优化出的较佳配比,在生产中具有可操作性,PMDI可不经封闭直接使用,能够满足现有的木制品生产工艺的要求。     

羟基酪醇的热稳定性和分解动力学研究

研究不同升温速率(β=5、10、20、40 K/min)下羟基酪醇的热稳定性、分解动力学和贮存期。利用热重分析得到羟基酪醇在氮气氛围中不同升温速率(β)下的热分解曲线,运用3种多升温速率法Kissinger法、Friedman法和Flynn-Wall-Ozawa法以及2种单升温速率方法 Coats-Redfern法和Achar法进行动力学分析,计算热分解的表观活化能(Ea)和指前因子(A),且根据Ea和A推算羟基酪醇的贮存期。结果显示:羟基酪醇的热分解过程一步完成,在升温速率为10 K/min时,从260~409℃为羟基酪醇的主要失重阶段;TG曲线随着温度的升高而迅速出现陡峭明显的失重台阶,DTG曲线亦出现负值,且随着温度的升高而急剧下降,在305.2℃达到了DTG的峰值,此时达到最大热失重速率为-12.91%/min;升温速率的变化对羟基酪醇的分解有影响,随着速率的升高,羟基酪醇的热分解温度逐渐升高,热分解曲线略微向高温移动,呈现了分解滞后现象。羟基酪醇的热分解机制符合一维扩散(D1)模型。测得平均Ea为122.40 k J/mol,A为3.37×1010min-1。根据Ea和A可推断,在室温25℃下,羟基酪醇在氮气氛围下的理论贮存期为4~5年。     

盐酸石蒜碱的热降解机理及其分解动力学研究

利用热重-微分热重技术测得盐酸石蒜碱在氮气气氛中的热分解曲线,协同使用Achar 法和Coats- Redfern法两种方法同时进行动力学处理,根据热分解的表观活化能(Ea)和指前因子(A)计算推断石蒜碱的贮存期.盐酸石蒜碱晶体在154.9 ～233.9℃失去一分子H2O和一分子HCl转为石蒜碱,第二步分解(233.9～309.2℃)和第三步分解前半部分(α0.2-0.7,309.2～407.9℃)的机理都是化学反应控制,对应的函数名称是反应级数方程,反应级数n=2;第三步分解后半部分(α0.8-1.0,407.9～467.5℃)时为随机成核和随后生长控制机制,符合Avrami- Erofeev方程.经Gaussian模拟和热重数据结合分析,晶体在第二步分解时,失去1分子CO2;第三步分解分两个阶段完成,首先失去1分子CO2和1分子NH3,然后再释放出一分子的CH4;根据第二步热分解的表观活化能(Ea)和指前因子(A)推断,在室温25℃下,石蒜碱的贮存期为3a.     

热分析法研究冬凌草甲素的热稳定性和分解动力学

研究加热条件下冬凌草甲素的热稳定性、分解动力学和贮存期。利用热重-微商热重(TG-DTG)和差热-微商差热(DTA-DDTA)分析技术,测得冬凌草甲素在氮气气氛中不同升温速率(β)下的热分解曲线,结合使用Kissinger法、Ozawa法、Coats-Redfern法和Achar法进行动力学分析,根据热分解的表观活化能(Ea)和指前因子(A)计算推断冬凌草甲素的贮存期。结果显示:随着升温速率的提高,冬凌草甲素的热分解温度逐渐升高,冬凌草甲素失重分两阶段:1)206.4~493.0℃,失重率为84.8%;2)493.0~669.6℃,失重率为15.2%。DTA和DDTA曲线249℃出现一个主要吸热峰,675℃出现一个主要放热峰。冬凌草甲素的第一阶段热分解机制是三维扩散控制,对应的函数名称是Zhuralev-Lesokin-Tempelman方程。测得平均Ea为145.95 kJ/mol,A为4.87×1010min-1;根据第一步热分解的Ea和A推断,在室温25℃下,冬凌草甲素的理论贮存期为4~5年。     

热分析法研究青蒿素的纯度、热分解动力学及贮存期

利用差示扫描量热技术测得青蒿素在氮气气氛中不同升温速率下的热分析曲线,采用Van’t Hoff方程建立回归曲线求得青蒿素的纯度和熔点,使用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法和Phadnis法等3种方法同时进行动力学分析。根据热分解的表观活化能(Ea)和指前因子(A)计算推断青蒿素在室温下的贮存期。研究表明,随着升温速率的提高,青蒿素的热分解温度逐渐升高;青蒿素热分解的机理是二维扩散控制,对应的函数名称是Jander方程;经Gaussian模拟青蒿素的分子键级和原子电荷数,能够对190℃时分解产生3个化合物的机理进行验证吻合;根据青蒿素热分解的Ea和A推断,在室温25℃下,青蒿素的贮存期为3年。     

单宁基木材胶黏剂的研究进展

在常见凝缩类单宁结构特征基础上,讨论了单宁与醛的反应机理,总结了单宁基木材胶黏剂存在的问题及其解决办法,并综述了单宁基木材胶黏剂的应用研究进展.