竹粉填充对脲醛树脂胶黏剂性能的影响

为探索竹粉替代面粉填充脲醛树脂胶黏剂的可行性,减少面粉在非食品工业的消耗,充分利用竹材加工剩余物,以竹粉作为脲醛树脂胶黏剂的填充剂,研究了竹粉的添加量、粒度对脲醛树脂胶黏剂的粘度、胶合性能和甲醛释放量的影响,以及竹粉在胶液中的分散情况,并采用傅里叶变换红外光谱对添加了竹粉的脲醛树脂胶黏剂进行了分析。结果表明：竹粉在脲醛树脂胶液中易分散,且随竹粉粒度的减小,竹粉分散越均匀;竹粉粒度、添加量对脲醛树脂胶黏剂的胶合强度有较显著的影响,但对甲醛释放量的影响不显著;当添加量为脲醛树脂胶黏剂( UF)胶液质量15％的220－240目竹粉时,竹粉填充不影响其胶合强度和甲醛释放量。     

荻草茎秆动态润湿性能及表面自由能

荻草Miscanthus sacchariflorus是一种高大直立的多年生高生物量草类。通过对荻草茎秆动态润湿模型、表面自由能的研究,探索荻草茎秆被胶黏剂胶合及作为人造板原材料的可能性。运用接触角测试仪,分别测定脲醛树脂(UF),三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)和酚醛树脂(PF)在荻草茎秆内、外表面的接触角,拟合出动态润湿模型。利用扩散渗透系数K,比较3种胶黏剂对荻草茎秆的润湿能力。运用表面张力仪测试荻草茎秆内、外表面自由能。结果表明:3种胶黏剂在荻草内、外表面的润湿模型,能很好地模拟接触角随时间变化的关系;3种胶黏剂在荻草茎秆表面的润湿性能为:三聚氰胺改性脲醛树脂<脲醛树脂<酚醛树脂;荻草茎秆的平均自由能约为47.49 mJ·m-2,与木材相近,高于麦秸。     

速生杨木材的动态润湿性能

润湿性是木质材料科学的一个重要界面特性,它可以表征胶黏剂与木质材料接触时,在木质材料表面上黏附、渗透及铺展的难易程度和效果。根据木质材料的结构与性能特点,建立了描述其表面动态润湿性能的数学模型,在模型中提出了用衰减系数K来评价材料的润湿性能。并运用该模型研究了杨木表面脲醛树脂和酚醛树脂2种胶黏剂的动态润湿性能,用脲醛树脂胶研究同一年轮内早材和晚材的润湿性;与PF相比,UF在杨木表面的润湿性能较好;与晚材相比,早材的润湿性能较好。     

竹材/酚醛树脂胶合界面的荧光跟踪定位表征

采用3种不同荧光染色剂,对酚醛树脂胶合的漂白竹材胶合界面进行定位染色跟踪;应用图像分析处理技术,对其进行RGB和ISO Intensity的色彩模拟胶黏剂分布.结果表明:甲苯胺蓝染色后,酚醛树脂与基材的色彩强度差异显著,界面对比效果最佳.以甲苯胺蓝染色剂的浓度和染色时间为变化因素,各取3个水平变量,对漂白竹材胶合界面进行灰度差异值优化处理,并进行对比实验,结果表明漂白竹材在染色剂浓度为0.5%,染色时间为30min时,达到最优值.同时用3D灰度图形表征证实在此条件下胶黏剂与基材立体方向上灰度值差异的显著性,胶黏剂在界面上的平均渗透深度为54.18μm.     

用氧等离子体处理改善竹地板胶合性能

为了解氧等离子体处理对竹材表面性能的影响,用表面润湿角测定评估竹材表面润湿性,通过测试竹地板的胶层剪切强度了解竹材胶合性能的变化。结果表明:竹材经过氧等离子体处理后,表面润湿角有较大减小,尤其是带有竹青和竹黄的竹片,润湿角从原来的76.5°降到36.0°,同时胶合强度提高33%。更重要的是竹地板的胶合强度变异系数从原来的39.0%降到9.8%,对于无竹青和竹黄的竹地板尽管胶合强度没有明显增加,但变异系数有显著的降低。因此,竹材经氧等离子体处理后,表面特性改善,压制的竹地板质量稳定性提高。图3表4参11     

明胶改性脲醛树脂

脲醛树脂是目前工业生产中最主要且无可替代的人造板胶黏剂,改善其胶合强度和甲醛释放量一直是研究热点。本研究以传统的“碱-酸-碱”工艺合成脲醛树脂,在合成过程的酸性阶段和冷却出料阶段分别加入明胶,对脲醛树脂进行改性。通过红外光谱、核磁共振碳谱、差式扫描量热仪等对树脂的结构和固化性能进行分析,并对胶黏剂改性前后的胶合性能、黏度、固化时间等进行测试。结果表明,不同阶段改性后的UF树脂固化温度降低、固化时间缩短,黏度和胶合强度均增加,甲醛释放量降至1.39 mg·L^-1,达到GB/T 18580-2001中要求的E1级。     

氧化淀粉改性脲醛树脂的制备及性能

采用氧化淀粉改性脲醛树脂,考查氧化淀粉添加比例对脲醛树脂性能的影响,并对胶合板的胶合强度和游离甲醛释放量进行了测试,以确定最佳的工艺条件。实验结果表明:氧化淀粉的加入明显降低了胶合板及脲醛树脂溶液中的游离甲醛释放量,较好地提高了胶合板的胶合强度。当氧化淀粉的添加量为2%(m(氧化淀粉)∶m(尿素)=2∶100)时,改性脲醛树脂胶黏剂中液体游离甲醛质量分数0.23%,合成的胶合板中游离甲醛质量浓度0.44 mg·L~(-1),达到GB/T 9846.3—2004中E0级要求,且胶接性能良好,干强度和湿强度均达到了GB/T9846.5—2004Ⅱ类胶合板的标准。     

预压缩速生杨木的动态润湿性

采用润湿模型描述动态接触角(θ)在木质基材表面上的扩展过程,即定义一个K值来描述胶黏剂在木质基材表面上的动态润湿行为,并应用此模型分析了不同压缩工艺条件下脲醛树脂和酚醛树脂的湿润性能,此外,还比较了不同压缩工艺参数如压缩率、热压温度和热压时间对动态润湿性的影响.结果表明:润湿模型能够准确地描述胶黏剂在预压缩杨木表面的动态湿润过程.保压时间是对K值影响最为显著的因素,在杨木处理中更应该关注保压时间对界面性能的影响.     

ACQ防腐胶合板胶合性能的研究

用氨(胺)溶性季铵铜(ACQ)作防腐剂,采用浸渍法对单板进行防腐处理,分别以酚醛树脂(PF)和脲醛树脂(UF)为胶黏剂,压制防腐胶合板,研究ACQ对胶合性能的影响。结果表明:用PF将经防腐处理的单板压制成胶合板,单板ACQ吸药量对胶合性能影响不明显。马尾松和杨木单板的ACQ吸药量分别为7.81和15.54 kg.m-3时,最佳胶合强度分别为1.50和1.69 MPa。用UF将经防腐处理的单板压制成胶合板,单板ACQ吸药量对杨木胶合板胶合性能影响不明显,吸药量为8.75 kg.m-3时,胶合强度最佳,为1.60 MPa;但ACQ防腐剂对UF胶马尾松胶合板胶合性能有负面影响,使胶合强度达不到国家标准要求,如果将马尾松单板蒸煮处理后再浸渍ACQ或者浸渍ACQ后在低温下干燥,胶合强度明显提高,最大值分别达到1.32和1.03 MPa,这是由于经过处理去除了马尾松单板内的部分抽出物或阻止了ACQ与抽出物的某些成分反应,从而减小了ACQ对UF胶马尾松胶合板胶合强度的影响。     

毛竹材对酚醛树脂渗透性能的研究

将毛竹进行漂白和炭化处理,分别对原竹、漂白竹和炭化竹进行酚醛树脂浸渍试验,观察浸渍前其结构特征,测定浸渍质量,分析经过不同处理后毛竹材对酚醛树脂的渗透性能。结果表明,经过炭化处理的竹片对酚醛树脂的渗透性能显著提高,竹片厚度越薄,其渗透性能越好。分析比较毛竹浸渍前后的结构差异,探索竹材对酚醛树脂的渗透机理,为竹质特种胶合板生产提供理论依据。     

常压等离子体处理对不同胶黏剂在麦秸表面润湿性能的影响

【目的】分析常压等离子处理工艺对脲醛树脂、异氰酸酯树脂和酚醛树脂3种常用胶黏剂在麦秸表面润湿性的影响,为推动常压等离子体处理在秸秆人造板工业中的应用奠定理论基础。【方法】采用单因素试验法,以接触角和K值为表征手段,通过控制常压等离子体处理的工艺参数(放电电压、电极间距和处理时间),分析不同处理工艺条件对脲醛树脂、异氰酸酯树脂和酚醛树脂在麦秸内外表面润湿性的影响。【结果】经常压等离子体处理后,3种胶黏剂在麦秸内外表面的初始接触角和平衡接触角均有所减小,K值均有所增大,润湿性得到改善,麦秸外表面的初始接触角下降了31%~33%,平衡接触角下降了31%~63%;内表面的初始接触角下降了15%~32%,平衡接触角下降了16%~68%。在一定范围内,随着常压等离子体处理工艺参数放电电压的增大、电极间距的减小和处理时间的延长,接触角呈先减小后增大的趋势,K值则呈先增大后减小的变化趋势,且常压等离子体处理对脲醛树脂和异氰酸酯树脂在麦秸表面的润湿性改善效果优于酚醛树脂。【结论】常压等离子体处理对3种胶黏剂在麦秸表面的润湿性有明显改善。     

胶合竹植筋深度及直径对抗拔性能的影响

采用胶合竹梁、双组份环氧树脂胶黏剂,不同直径和长度的公制螺纹杆,进行胶合竹顺纹双端植筋拉伸试件制备及测试,初步分析研究了植入深度和植筋杆直径2个因素对胶合植筋强度和破坏模式的影响。抗拉试验破坏模式主要为植筋杆的拔出破坏和螺纹杆的韧性断裂破坏2种模式,其中植筋杆的拔出破坏位于胶合竹/胶黏剂界面;胶合竹顺纹双端植筋的破坏载荷及名义剪切强度随螺纹杆直径和植入深度增加而增大;胶合竹基材较胶合木基材渗透性差,植筋杆受力不能很好地传递到竹材内部,是影响抗拔载荷主要因素之一。     

低甲醛释放脲醛树脂的合成温度与固化性能

针对低甲醛释放脲醛树脂固化速度慢的问题,在确定n(甲醛)∶n(尿素)=0.96∶1.00的优选合成工艺配方的基础上,采用正交试验优化低甲醛释放脲醛树脂不同反应阶段的合成反应温度,在兼顾胶黏剂胶接性能和环保性能的基础上,主要考查合成反应温度对低甲醛释放脲醛树脂胶黏剂固化速度的影响。结果表明:在合成低甲醛(F)/尿素(U)摩尔比脲醛树脂时,不同阶段的反应温度对树脂的固化速度有显著影响。当加成反应温度为90℃,缩聚前期反应温度为85℃,缩聚中期反应温度为75℃时合成的脲醛树脂胶黏剂,胶中游离甲醛质量分数在0.075%以下,固化速度明显加快,胶接性能优良,胶合板甲醛释放量为0.365 mg/L,达到GB/T 9846.3—2004中E0级要求,胶合板强度达到国家Ⅱ类板标准。     

氯丁橡胶胶黏剂对多层胶合板韧性的影响

采用木材工业常用的脲醛树脂(UF)胶黏剂和氯丁橡胶(CR)胶黏剂复合压制多层胶合板,用以改善胶合板的冲击韧性。主要探讨在7层胶合板中不同的CR与UF比例(CR、UF胶层比分别为0/6,1/5和2/4),相同CR与UF比例时(2/4),CR胶在板材结构中所处位置的不同(UF313,CR151和UF511)以及不同受力状态(UF61和CR16,UF511和CR115)等对多层胶合板性能的影响。结果表明:使用CR胶可以提高胶合板的冲击强度,同时能降低板材的甲醛释放量,且CR胶用量越大,板材的冲击强度越高,甲醛释放量越低,但对板材的胶合强度和弯曲性能则有负面影响。将CR胶层侧作为板材的拉伸面,UF胶层侧作为受压面,有利于充分发挥两种胶黏剂各自的优势,使复合板材的性能达到最佳。     

马尾松刨花板新工艺的研究

马尾松是我国南方地区人工林速生树种,广泛用于国民经济的各个方面,也是制浆造纸的主要用材之一.用马尾松间伐材制造刨花板,是一条新的应用途径,但首先要解决的就是胶合问题.在众多影响胶合性能的因素中,抽提物是其中之一.抽提物的特殊成分阻碍湿润,也导致胶黏剂固化不良.抽提物移向木材表面或接近表面时,可十扰胶黏剂与木材界面的形成,在界面处形成障碍,从而阻碍木材润湿,导致胶合强度降低,同时改变胶黏剂的特性、胶液的正常流动及其在木材表面的铺展,甚至阻碍界面胶层的固化.     

脲醛树脂/单分散二氧化硅纳米胶黏剂

采用St(o)ber方法合成了4种单分散二氧化硅颗粒,透射电子显微镜显示颗粒大小分别为190、100、60、30nm,并研究了其对脲醛树脂胶黏剂性能的影响.结果表明,二氧化硅颗粒尺寸对胶合强度和甲醛释放量的影响存在显著的尺寸效应.随着颗粒的减小,胶合强度增加,达到国家标准要求的0.7MPa以上;甲醛释放量显著降低,从E...     

大豆蛋白-三聚氰胺-尿素-甲醛树脂胶黏剂固化剂的研究

以大豆蛋白降解液、三聚氰胺、尿素和高浓度甲醛为原料,合成了一种低摩尔比的大豆蛋白-三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂胶黏剂(SMUF)。选用(NH4)2SO4、(NH4)2S2O8、(NH4)2HPO4和H3PO4作为SMUF树脂的固化剂,研究了固化剂对SMUF树脂基本理化性能的影响。结果表明:1)传统固化剂(NH4)2SO4不能使SMUF树脂充分固化,最终树脂胶合强度低、耐水性差,固化后的胶层断面疏松、多孔;2)H3PO4和(NH4)2S2O8属于中强酸体系,两者均能一定程度加速SMUF树脂的固化,树脂胶合强度和耐水性均得到改善,固化温度显著降低,固化放热量有所提高;3)(NH4)2HPO4是一种缓冲型酸,其催化SMUF树脂的固化速度较为均匀,树脂综合性能较优,树脂的胶合强度和耐水性较好,固化温度也有所降低,树脂交联程度高,树脂固化层断面相对较为均匀。     

冷等离子体处理对竹材胶合性能的影响研究

[目的]研究冷等离子体处理对竹材胶合性能的影响。[方法]采用氧气,氮气,氨气和氩气这四种冷等离子体分别对竹材进行处理,比较处理前后竹材接触角和胶合强度的变化。[结果]氧冷等离子体处理可提高竹材胶合强度25%-30%,冷等离子处理过程非常迅速且有效,但接触角变化并不大。[结论]冷等离子体处理导致木材胶合强度增加。     

异氰酸酯—脲醛树脂复合胶黏剂的热性能

利用异氰酸酯对脲醛树脂进行了改性,制备复合胶黏剂,并采用DSC和TGA研究了异氰酸酯—脲醛树脂复合胶黏剂程序温度下的热量变化和热质量损失规律,讨论了异氰酸酯与脲醛树脂复合比例以及固化剂种类对复合胶黏剂体系热性能的影响.试验结果表明:异氰酸酯能够加速脲醛树脂固化反应,提高复合胶黏剂的热稳定性,在不同比例条件下,异氰酸酯与脲醛树脂混合比例为1/7时热稳定性最好,异氰酸酯复合胶黏剂最适宜的固化剂为氯化铵与甲酸混合物.     

单宁-大豆蛋白胶黏剂基胶合板等离子体改性研究

以相思单宁和大豆蛋白制备单宁-大豆蛋白胶黏剂(SFT)为研究对象,以胶合板胶合性能和耐水性能为测试指标,分析了等离子改性的杨木及松木胶合板性能。结果表明,与大豆蛋白胶黏剂相比,胶黏剂SFT胶合板胶合强度和耐水性能有明显提高,其中单宁与大豆蛋白复合交联体系的形成及邻苯二酚基团引入可能是关键因素。等离子处理后的杨木和松木表面接触角显著减小,表面能显著提高,表面润湿性能得到了很大的改善,其协同SFT制备的杨木胶合板和松木胶合板胶合强度与耐水性能显著提高,但松木胶合板性能的提升幅度要明显高于杨木胶合板。FI-IR和SEM分析表明,等离子体高能粒子在杨木和松木木材表面同时发生了物理和化学作用,前者是在木材表面形成蚀刻粗化面,后者是在木材表面产生大量的极性基团。此外,等离子体可能使油脂发生氧化降解,甚至转化成有利于胶接的成分,使得等离子改性的松木胶合板性能提升幅度高于杨木胶合板。