表面强化杨木胶合板模板的研究

研究了用酚醛树脂浸渍的杨木单板作表板制造杨木胶合板模板的制造工艺。试验结果表明,这种表面强化的杨木胶合板模板具有较好的表面性能和力学强度,各项性能都优于有关标准的要求;用酚醛树脂浸渍的杨木单板二次覆贴杨木胶合板可使模板的性能较一次胶压更优。     

酶解木质素改性酚醛树脂胶黏剂的研究

利用秸秆发酵制备能源酒精的残渣中提取的酶解木质素(EHL),部分代替苯酚合成改性酚醛树脂胶,并热压制得胶合板.测定了胶合板的胶合强度,改性树脂胶的黏度、固含量、水混合比、可被溴化物、游离酚、游离醛等性能指标.结果表明:木质素替代量达20%时,各项性能仍能基本达到国家标准Ⅰ类板的要求,特别是耐水性十分良好,水煮两次后胶合强度仍远大于国家标准Ⅰ类板≥0.7MPa的要求.     

胶合板用新型、高效、低毒PF-95型酚醛树脂研究

高效、低毒ＰＦ－９５型酚醛树脂由苯酚与甲醛、烧碱和添加剂在一定条件下，采用特定的生产工艺合成，系生产Ⅰ类防水胶合板专用树脂。该树脂毒性低、污染小，其游离酚、游离醛含量均在０．１５％以下，碱度为３．５％，且生产成本低，比现有普通型号的木工用酚醛树脂降低３０％左右。用它生产胶合板，热压温度为１２５℃，热压时间比普通ＰＦ树脂缩短１５％左右，且无需分段卸压。用该树脂生产Ⅰ类防水胶合板符合ＧＢ９８４６．１～９８４６．１２－８标准要求。     

刨花板用快速固化酚醛树脂胶的研究

本研究采用不同于传统合成工艺的方法研制成低毒，高分子量的刨花板用快速固化酚醛树脂胶，试验结果表明，该胶的固人速度较普通酚醛树脂胶提高了４０％左右，用此胶压制成的刨花板，其胶合性能达到了德国ＤＩＮ ６８７６３Ｖ１００耐水刨花板标准，且热压时间较普通酚醛树脂刨花板可缩短２５％左右。     

低毒快速固化酚醛树脂胶研制及应用

用复合催化剂和先进缩聚工艺制得的快速固化酚醛树脂胶具有低毒和快速固化的优点添加5％～10％固化剂 可使酚醛树脂胶的热压温度、热压时间与脲醛树脂胶相近。该胶适用于制造室外级胶合板、刨花板、中纤板。     

杨木胶合板用低毒不脱水脲醛树脂胶

为适应短周期工业材－杨木采用低压，快速热压胶合工艺对胶粘剂的特殊要求，通过对树脂合成工艺和杨木单板胶合工艺的一系列试验而研制出低毒，不脱水脲醛树脂胶，试验结果证明使用该胶粘剂压制的新疆杨，１－６９杨，Ｉ－７２杨等杨木胶合板，其胶合强度均符合ＧＢ９８４６－８８胶合板国家标准的要求，胶合板游离甲醛释放量视单板树不同分别达到ＪＡＳ规定的Ｆ２级和Ｆ３级指标。     

粉状落叶松单宁酚醛树脂胶生产胶合板的研究

试验研究了粉状落叶松单宁酚醛树脂胶（ＴＰＦ）的调胶工艺和胶合板胶合工艺，结果表明：粉状ＴＰＦ树脂胶与水按１０：９的重要比混合均匀并陈效２４ｈ后再使用，胶合板的胶合强度比较理想；在胶液中添加５％的面粉或５％面粉及５％木粉，可以改善胶粘剂的性能，最后，确定粉状ＴＰＦ树脂胶生产马尾松胶合板的最佳工艺条件。     

落叶松脲醛树脂胶合板模板的开发应用研究

本文描述了落叶松脲醛树脂胶合板的开发试验，试验结果表明，落叶松胶合板比椴木胶合板，桦木胶合板，水曲柳胶合板和杨木胶合板的耐老化性能和耐水性能强，并且强度较高。     

改性豆基蛋白胶黏剂的胶合工艺初探

以杨木单板为试材研究了改性豆基蛋白胶黏剂的胶合性能,采用单因素实验方法,探讨了改性豆基蛋白胶黏剂压制胶合板的胶合工艺。分析了热压温度、热压时间和涂胶量对三层杨木胶合板胶合性能的影响。结果表明:采用改性后的豆基蛋白胶黏剂,在压力为1.4MPa,温度为165℃左右,热压时间为1.4～1.6 min/mm,涂胶量为220g/m~2,压制的杨木胶合板胶合性能较佳且达到Ⅰ类胶合板的标准。     

生物油-酚醛共缩聚树脂与生物油/酚醛共混树脂的性能研究

研究了生物油-酚醛共缩聚树脂和生物油/酚醛共混树脂的粘度、pH值、固化时间、固体含量,以及胶接性能,发现生物油与酚醛共缩聚及与酚醛树脂物理共混均能有效提高原酚醛树脂的胶合强度,制备的胶合板能达到国标GB/T 17657-2013对Ⅰ类胶合板的要求.对于生物油-酚醛共缩聚树脂,生物油加入量为苯酚用量的25％时,胶接胶合板耐沸水剪切强度可达到1.72MPa;对于生物油/酚醛共混树脂,生物油加入量为酚醛树脂总量的4％时,胶接胶合板耐沸水剪切强度可达到1.56MPa.继续提高生物油用量树脂胶接性能下降,主要是由于生物油较高的粘度、酸性,以及油中所含酚类物质相对较低的反应活性.相同生物油加入量的共缩聚树脂胶接性能优于混合树脂.     

等离子体改性热塑性树脂薄膜制备环保胶合板试验

为获得无甲醛释放的环保胶合板,将热塑性树脂薄膜(低密度聚乙烯(LLDPE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC))用作胶黏剂,并利用空气介质阻挡等离子体对热塑性树脂薄膜进行表面改性处理以提高薄膜与杨木单板的界面相容性,从而获得性能良好的环保胶合板。研究了等离子体处理对胶合板胶合性能的影响,并从等离子体处理对热塑性树脂薄膜表面化学组分及其对胶合板界面形貌的影响分析其胶合机理。结果表明:在等离子体处理功率为4.5 kW、处理时间为8 m/min的条件下处理热塑性树脂薄膜,胶合板的胶合强度得到显著提高,LLDPE/杨木胶合板的胶合强度从0.49 MPa增至0.81 MPa,PP/杨木胶合板的胶合强度从0.65 MPa提高到0.84 MPa,均达到Ⅱ类胶合板标准要求。其中用等离子体处理后PVC与杨木制备的胶合板能满足Ⅰ类胶合板的标准要求,胶合强度达到0.79 MPa。XPS分析表明,等离子体改性热塑性树脂薄膜的表面发生了氧化反应,引入了含氧官能团,提高了薄膜表面极性,有利于提高薄膜与杨木单板之间的相互作用,从而使得胶合板的界面胶合更为紧密,说明等离子体处理后树脂与杨木单板的相容性提高,树脂能在单板表面更好地附着。热塑性树脂薄膜与杨木单板制备的胶合板仅有极微量甲醛释放,其主要源于木材自身,远低于国家标准对人造板甲醛释放限量的要求。研究证明等离子体处理能明显改善热塑性树脂薄膜与杨木单板的界面相容性。     

基于UFC和葡萄糖改性脲醛树脂的合成与性能

在碱性条件下用尿素和甲醛合成脲醛预缩液(UFC),然后用UFC与尿素制备脲醛树脂(UFC/U),并添加葡萄糖对UFC/U改性得到G/UFC/U树脂,采用DSC和FT-IR等对树脂进行分析。结果表明:与普通脲醛树脂(UF)相比,UFC/U树脂胶合强度提高5.83%,游离甲醛含量降低3.70%,G/UFC/U树脂贮存期大于30 d,综合性能较好,G_1-25/UFC/U树脂游离甲醛含量降低44.44%,胶合板湿胶合强度为1.11 MPa,优于国家II类胶合板标准;DSC结果表明:UFC/U、G_1-25/UFC/U比UF树脂的固化特征温度高;FT-IR分析表明:G_1-25/UFC/U和UF树脂相比,羟基及亚甲基醚键的峰强度增强,改性树脂的羟甲基优先和葡萄糖分子C(6)的羟基发生反应生成亚甲基醚键。     

The modification of wood by treatment with low molecular weight phenol-formaldehyde resin: a properties enhancement with neutralized phenolic-resin and resin penetration into wood cell walls

To enhance dimensional stability and biological properties, low molecular weight phenolic resins of a conventional alkaline type and neutralized type were impregnated into Japanese cedar wood (Cryptomeria japonica D. Don) and heat-cured. The treatment with the neutralized type resin retained the original wood color, whereas the alkaline treatment changed the color of wood to red-brown. The concentrations of the resin solutions and the weight gains due to the resin loading of wood after treatment were highly correlated, and the target resin loading could be assessed from the solution concentration. A high dimensional stability of 60% antiswelling efficiency was attained when both types of resins were impregnated at about 30% resin loading and no significant difference was recognized between the two. To suppress decay attack from brown-rot and white-rot fungi, 15% and 10% resin loading due to treatment was required for the neutralized and alkaline types of phenolic resins, respectively. The penetration of resin into wood cell walls was investigated by means of light microscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM), and Electron Probe X-ray Microanalysis (EPMA). A m-Bromophenol-formaldehyde resin of three levels of an average molecular weight was used to detect the presence of resin by bromine signals. The phenolic resins with low and medium molecular weights (290 and 470) were shown to penetrate into the cell walls the furthest, thereby contributing to the enhancement of dimensional stability and decay resistance in the resin-impregnated wood. Also, for phenolic resin with a high molecular weight (820), only the resin components of low molecular weight appeared to be present in the walls, making very little contribution to the dimensional stability.     

高支化聚脲对脲醛树脂胶黏剂耐水性能和甲醛释放量的影响

引入高分子量、高支化度以及端基为尿素的高支化聚脲(HBPU)用于低摩尔比脲醛树脂(UF)改性,利用HBPU与游离甲醛的反应以及与UF组分的共缩聚反应实现树脂耐水性能的提升和人造板甲醛释放量的降低,有效平衡胶合性能和甲醛释放量之间的矛盾。在无溶剂、无催化剂条件下,通过尿素(U)与三(2-氨基乙基)胺(TAEA)的脱氨缩合反应,一步合成了具有尿素端基的HBPU,并对HBPU的分子量分布和结构进行了表征。使用HBPU水溶液,采用UF合成反应后期加入和共混2种方法对UF进行改性,通过胶合板性能测试以及甲醛释放量测定,考察了HBPU添加量和添加方式的影响。凝胶渗透色谱和碳-13核磁共振分析表明,通过本研究的合成方法可以获得具有高分子量、高支化度、尿素为端基且水溶性良好的HBPU,并且随着U与TAEA摩尔比的提高,更多尿素封端产物形成。电喷雾电离质谱对改性树脂的分析结果表明,HBPU不仅与UF中的一部分游离甲醛发生羟甲基化反应,同时与UF组分反应生成了部分共缩聚产物。胶合板性能测试结果表明,共混以及反应后期加入HBPU两种方式得到的改性树脂耐水性能均显著提升。同时,使用添加5%HBPU改性树脂制备的胶合板甲醛释放量较未改性树脂制备胶合板降低41%。HBPU改性同步实现胶合性能的提升和甲醛释放量降低的主要原因在于HBPU在提高树脂支化程度的同时,还起到捕捉游离甲醛的作用。解决UF胶合性能和人造板甲醛释放量之间矛盾的关键在于提升树脂的支化程度,同时降低树脂中游离甲醛的含量,而引入高分子量、高支化度、具有类似尿素反应活性的聚合物是同步实现胶合性能提升和甲醛释放量降低的有效途径。     

二氧化钛在脲醛树脂胶黏剂中的应用研究

比较加入不同量的纳米二氧化钛与普通级二氧化钛对脲醛树脂性能的影响及用其制造胶合板的甲醛释放量和胶合强度的影响。研究结果表明,普通级TiO_2加入量为2%时,树脂胶合强度最大,但对板材甲醛释放量没有显著影响;纳米级TiO_2加入脲醛树脂中在日光下搅拌20min能有效提高脲醛树脂的胶合强度,加入量为0.5%时,对用甲醛与尿素物质的量比为1.3:1的脲醛树脂胶压制的胶合板,其板材各项性能指标都超过国家标准E_1级板材要求。     

E_0级低成本三聚氰胺改性脲醛树脂的研究

通过单因素试验方法研究了在F/U摩尔比为1.05情况下的三聚氰胺用量、投料阶段、初摩尔比对改性后的脲醛树脂所制得的胶合板的甲醛释放量、胶合强度的影响。得出结论:三聚氰胺用量为尿素量的7%,采用合成前期一次投入的方法合成的脲醛树脂性能最佳,用其试制的7层杨木胶合板其胶合强度能够达到GB/T9846—2004中Ⅱ类要求,甲醛释放量达到E_0级要求,贮存期>15d。     

不同物质的量之比乙二醛⁃尿素⁃甲醛共缩聚树脂的合成与性能

为了降低木材胶黏剂中的甲醛含量,减小胶合板甲醛释放对人体健康和环境造成的危害,采用乙二醛与单羟甲基脲(MMU)反应,合成了MMU与乙二醛物质的量之比分别为0.7∶1.0,0.9∶1.0,1.1∶1.0和1.3∶1.0的乙二醛?尿素?甲醛(GUF)共缩聚树脂;采用傅里叶变换红外光谱(FT?IR)和X射线衍射(XRD)对树脂的结构进行了表征,对树脂的基本性能、固化性能、润湿性能及胶合性能进行测定,并进行对比分析。结果表明,合成制备的GUF树脂稳定性较好,均超过了10 d;外观均为酒红色均一液体。MMU与乙二醛的物质的量之比对树脂固体含量和黏度有较大影响,固体含量随着物质的量之比增大而增大,当MMU与乙二醛物质的量之比为1.3∶1.0时,树脂的固体含量为63.12%;当MMU与乙二醛物质的量之比为0.9∶1.0时,树脂黏度的最小值为23.91 mPa·s。树脂的主要官能团(N—H、O—H、C??O、C—O—C和C—N)的红外吸收峰基本不受物质的量之比的影响。树脂对杨木单板的润湿性能良好,接触角为50.8°~57.3°;MMU与乙二醛的物质的量之比为1.3∶1.0时合成的GUF树脂性能较优,胶合板干状胶合强度和湿强度分别为1.81和1.47 MPa;低物质的量之比的GUF树脂固化后会出现晶体结构。     

Comparison of protein-based adhesive resins for wood composites

The search for new value-added uses for oilseed and animal proteins led us to develop protein-based wood adhesives. Low-fat soy and peanut flours and blood meal were hydrolyzed in an alkaline state, and PF-cross-linked protein resins were formulated by reacting the protein hydrolyzates with phenol-formaldehyde (PF) in solid-tosolid ratios ranging from 70% to 50% hydrolyzates and 30% to 50% PF. Physical properties of medium density fiberboard (MDF) bonded with protein-based phenolic resins were compared to those of boards bonded with ureaformaldehyde (UF) and PF resins, and flakeboard bonded with soy protein-based phenolic resin was compared to PF-bonded board. As MDF binders, adhesive properties of protein-based phenolic resins depended upon protein content of proteinacious materials. MDF board bonded with blood-based phenolic resin was comparable to PF-bonded board and met the requirements for exterior MDF. Boards bonded with soy-protein-based phenolic resin met requirements for interior MDF, while peanut-based phenolic failed to meet some of the requirements. Flakeboard bonded with soy-protein-based phenolic resins was inferior to PF-bonded board but outperformed PF-bonded board in accelerated aging tests. Although they exhibit a slow curing rate, the cost effectiveness and superior dimensional stability of protein-based phenolic resins may make them attractive for some uses.     

PEI/APP改性脲醛树脂制备阻燃胶合板及性能

以聚乙烯亚胺(PEI)为改性剂处理聚磷酸铵(APP)制备得到APP@PEI阻燃体系,并将其加入到脲醛树脂(UF)中,制备阻燃胶合板。研究了APP@PEI对UF胶黏剂理化性能的影响,并进一步探讨其对胶合性能及阻燃性能的影响。结果表明:APP、PEI和APP@PEI对UF的黏度、pH和固化时间均有影响。当APP添加量为10%时,UF的黏度由3.843 Pa·s上升至8.270 Pa·s,pH降至5.67,固化时间由91 s降至87 s;当PEI添加量为0.91%时,由于UF体系中支化和交联程度增加,黏度上升至41.433 Pa·s,pH和固化时间分别提升至9.91和116.3 s;而APP@PEI能降低对UF各项性能的影响,添加10%APP@PEI时UF的黏度、pH和固化时间分别为5.966 Pa·s、6.33和94.3 s。添加APP后,胶合板的胶合强度均低于Ⅱ类胶合板强度标准(0.7 MPa);添加PEI后,胶合板的胶合强度能够提升18%以上;APP@PEI添加量为10%时,胶合板的胶合强度达0.85 MPa,高于Ⅱ类胶合板强度标准要求。添加APP、PEI和APP@PEI对胶合板的阻燃性能有不同影响,单独添加PEI无法改善胶合板的阻燃性能,当APP和APP@PEI添加量为10%,15%和20%时,胶合板的极限氧指数(LOI)分别比未添加阻燃剂时提高0.8%,2.0%,2.5%和1.2%,2.2%,3.1%。     

Flexural strength and stiffness of southern pine plywood

Summary New information is presented that concerns flexural strength and stiffness of southern pine plywood and verification of a method developed by the U. S. Forest Products Laboratory for predicting properties of plywood. This method can predict, with sufficient accuracy, properties of southern pine plywood despite the large natural variability of veneer of this species and other variables. Strength and stiffness between 3-ply and 5-ply plywood with face grain parallel to span are compared. In addition, strength and stiffness between plywood and unidirectionally laminated veneer with same number of plies and total thickness are compared.This research was supported jointly by Federal funds under the McIntire-Stennis Cooperative Forestry Reserach Act (P.L. 87-788), Alabama Project No. 910 and Alabama State appropriated research funds.