聚乙烯醇交联硅酸钠木材胶黏剂的耐水改性

采用有机助剂氨基磺酸、正硅酸乙酯和十二烷基磺酸钠,无机填料纳米二氧化硅和活性氧化镁对聚乙烯醇(PVA)交联硅酸钠木材胶黏剂进行耐水改性。研究有机助剂添加比例、无机填料配比以及有机助剂/无机填料配比对硅酸钠胶黏剂耐水性能的影响,并采用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)研究耐水性提高机制。结果表明,与单独使用有机助剂或无机填料改性硅酸钠胶黏剂相比,有机助剂和无机填料复合改性硅酸钠胶黏剂的耐水性有较大提高。FTIR分析表明,相对于PVA交联处理硅酸钠胶黏剂,有机助剂和无机填料复合改性可以进一步促进硅酸钠胶黏剂固化,提高胶黏剂的交联度,从而提高耐水性能。     

木材用淀粉基复合胶黏剂的制备与性能

采用次氯酸钠对玉米淀粉进行氧化制备淀粉胶黏剂,再用功能内交联剂(异氰酸酯)共混改性制备淀粉基复合胶黏剂。考查了复合胶黏剂体系的pH、PVA质量分数与用量、淀粉用量、异氰酸酯加入比例对淀粉基复合胶黏剂胶接性能的影响。胶接实验结果表明:利用变性的氧化淀粉,PVA质量分数为10%,PVA加入比例为3/5,淀粉与水比为3/8时,获得最佳的胶结强度和耐水性能。采用XPS分析胶层化学结构,结果表明:异氰酸酯与淀粉胶黏剂、木材中的羟基反应形成化学键结合是提高胶接强度和耐水性关键所在。所制得的改性淀粉胶黏剂性能更加优异,符合Ⅱ类胶合板的使用要求。     

丙烯酰胺改性玉米蛋白复合胶黏剂的制备

用复合改性方法,即采用丙烯酰胺和马来酸酐联合改性玉米蛋白,在引发剂过硫酸铵作用下引发丙烯酰胺双键聚合制成复合改性玉米基胶黏剂,与传统胶黏剂进行对比分析;用傅立叶红外光谱分析复合改性玉米蛋白胶样品中活性基团的变化,探索改性玉米基胶黏剂耐水胶合强度的增强机理。结果表明:复合改性玉米基胶黏剂性能达到国家标准GB/T 9846—2004胶合板中Ⅱ类胶合板的耐水要求,其胶接的木制品无有害气体释放,达到国际E_0级水平。     

十二烷基硫酸钠对大豆基木材胶黏剂的改性作用

采用10.0g·kg^-1的十二烷基硫酸钠（SDS）改性质量分数为250.0g·kg^-1的大豆粉浆液,制成SDS改性大豆基木材胶黏剂（SF）,运用单因素和正交试验法考察了pH值、反应温度和反应时间对改性SF胶耐水胶合强度的影响。试验结果表明,SDS改性大豆基木材胶黏剂的最佳工艺：pH8,反应温度35℃,反应时间4h。改性后的SF胶Ⅱ类耐水胶合强度为0.70MPa。由红外光谱分析可知,SDS改性使大豆蛋白质分子大量的非极性基团外露,增加了蛋白质分子的疏水性,提高了改性SF胶的耐水胶合强度。图4表3参10     

热固性双醛淀粉胶黏剂的制备及性能研究

以双醛淀粉为主要原料合成淀粉胶黏剂,采用交联剂异氰酸酯对其进行改性,研究聚乙烯醇（PVA）加入量、pH、异氰酸酯改性剂的添加量、热压温度对淀粉胶黏剂胶接性能的影响。结果表明：当反应体系 pH 为2.0、PVA 加入量（质量比）为5.0％、异氰酸酯改性剂添加量为双醛淀粉的20％、热压温度为110℃时,制得的胶合板性能满足Ⅱ类胶合板的使用要求。     

脱脂豆粉制备大豆基胶黏剂的研究进展

为基于脱脂豆粉原料的大豆基胶黏剂研究指明方向,分析了脱脂豆粉的制备工艺,指出低温脱脂豆粕粉碎后的脱脂豆粉适合作为制备大豆基胶黏剂的原料;脱脂豆粉含有约50％的大豆蛋白、40％的碳水化合物和其它微量成分,用脱脂豆粉制备大豆基胶黏剂主要是对其中的大豆蛋白进行物理、化学和生物酶改性,各种改性方法对提高大豆基胶黏剂耐水性和质量的贡献不同;根据最新研究,着重介绍了对脱脂豆粉中碳水化合物的衍生化改性,使其与改性大豆蛋白协同,进一步提高大豆基胶黏剂的耐水性;指出制胶过程中实现脱脂豆粉组分的全利用、降低胶黏剂成本与粘度、提高固含量依然是需要解决的问题。     

环保型麻风树种子蛋白胶黏剂的制备及机理研究

以麻风树种子蛋白为原料,以三聚氰胺乙二醛（MG）树脂和环氧树脂（EPR）为交联剂,旨在为相关人造板产品尤其是胶合板制备另一种新型蛋白胶黏剂。采用红外光谱（FT-IR）、核磁共振碳谱（¹³C-NMR）、电喷雾电离质谱（ESI-MS）等分析其制备机理,同时通过检测蛋白胶胶合板性能,分析胶黏剂制备机理与实际应用之间的关系。结果表明,MG含有大量支链型的-NH-(CH)OH基团,与蛋白质的氨基等活性基团具有较好亲和性。环氧树脂与蛋白氨基反生反应,主要以N-1取代为主。单独以EPR或MG交联改性的蛋白胶不能同时满足Ⅰ、Ⅱ类胶合板强度要求。MG和EPR两者共同作为交联剂时,可以增加改性后麻风树种子蛋白胶黏剂的内聚强度和交联密度,使改性后蛋白胶同时满足Ⅰ、Ⅱ类胶合板胶接强度和耐水性能要求。综合改性后麻风树种子蛋白胶黏剂的制备成本和使用性能,4%三聚氰胺-乙二醛树脂+1%环氧树脂为最佳交联剂配方。     

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.     

苯丙乳液掺杂对地质聚合物木材胶黏剂性能的影响

  目的  地质聚合物因兼顾合成有机胶黏剂的高强度与无机胶黏剂的耐候性等特点，在人造板木材胶黏剂中具有巨大的应用潜力，但无机网络的高脆性与低界面相容性限制了其与木材的胶接强度。本研究以提高地质聚合物的基体韧性及其与木材的剪切性能为目的，采用地质聚合物为原料制备木材胶黏剂，探索地质聚合物在木材胶黏剂领域应用的可能性，旨在从原料角度解决人造板产品甲醛释放的危害。  方法  采用苯丙乳液（苯乙烯?丙烯酸酯）作为有机掺杂物，以偏高岭土（MK）为地质聚合物原料，以γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）为偶联剂，经碱激发、有机掺杂和养护成型制备有机掺杂地质聚合物木材胶黏剂，通过调节苯丙乳液含量和养护工艺，研究其对地质聚合物基体性能及其与木材剪切性能的影响。  结果  相比于纯地质聚合物，苯丙乳液会降低地质聚合物基体的抗压与抗折强度，使压折比降低至6.09，剪切强度升高至2.6 MPa，接触角降低了4.1%，增加基体表面微孔尺寸与裂缝数量；添加KH-550后，基体抗压与抗折强度仍有所降低，但其明显改善了胶黏剂性能，压折比降低为5.96，剪切强度升高至3.6 MPa，接触角降低了25.7%，基体表面微孔尺寸变小，裂缝减少，结构更紧密。硅烷在基体中起偶联作用，使苯丙乳液与地质聚合物产生化学连接。  结论  苯丙乳液有机掺杂与硅烷偶联协同作用，在偏高岭土基地质聚合物中形成韧性膜，虽然降低了偏高岭土基地质聚合物基体强度，但能较好地改善其脆性，达到增韧效果，并且能够提高地质聚合物与木材的界面相容性，从而增强地质聚合物木材胶黏剂的剪切强度。      

蛋白质改性小桐子基胶黏剂的研究

为了改善小桐子基胶黏剂的初黏性及贮存稳定性,本研究将小桐子饼粕粉分别与脱脂大豆粉、分离大豆蛋白、酪蛋白混合,并通过碱处理改性和尿素改性方法制备小桐子基胶黏剂。研究结果表明,脱脂大豆粉、分离大豆蛋白、酪蛋白分别与小桐子饼粕粉混合,小桐子基胶黏剂的干、湿强度都有明显提高,但适用期缩短。其中,分离大豆蛋白改性小桐子基胶黏剂的强度性能最好,但是适用期不长。脱脂大豆粉改性小桐子基胶黏剂在强度和适用期方面都比较理想。红外光谱和差式扫描量热分析表明,当共混脱脂大豆粉、分离大豆蛋白、酪蛋白后,小桐子基胶黏剂酰胺Ⅰ、Ⅱ的特征峰增强,小桐子基胶黏剂出现明显的固化放热峰,脱脂大豆粉较分离大豆蛋白改性的小桐子基胶黏剂固化温度高。     

硅酸钠增强植物纤维基超低密度材料的研究

为增强和改变材料的防火性能,利用液体发泡原理,在制备超低密度植物纤维材料过程中添加硅酸钠、硫酸铝。结果表明：添加40%的硅酸钠和相应的硫酸铝可以提高材料的力学性能。其内结合强度从0.1MPa增加到1.0MPa;静曲弹性模量从12.4MPa增加到87.3MPa,静曲强度从0.2MPa增加到7.3MPa;抗压强度（10%压...     

硅镁凝胶强化人工林杉木的制备工艺优化及性能研究

  目的   为有效提升人工林杉木物理力学性能,以无机硅酸钠（Na₂SiO₃）溶液为浸渍改性剂,硫酸镁（MgSO₄）溶液为固化剂,采用真空–加压循环浸渍方法制备硅镁凝胶改性杉木,探究硫酸镁的添加量和不同浸渍工艺对改性杉木浸渍效果和性能的影响,并优化浸渍工艺为硅镁凝胶改性杉木的规模生产提供理论依据。   方法  通过单因素试验探讨硫酸镁和硅酸钠的摩尔比、浸渍时间、浸渍压力与负/正压时间比4个因素对杉木试件改性效果的影响,在此基础上设计L₉(34)正交试验优化浸渍工艺参数。由最佳工艺制得硅镁凝胶改性杉木与硅酸钠改性杉木,考察其质量增加率、顺纹抗压强度、硬度、吸水率、抗流失率、耐热性等性能和微观形貌表征,对比两种改性杉木之间及与未处理杉木的差异。  结果  综合单因素和正交试验结果得到:以硫酸镁和硅酸钠的摩尔比为1∶2的MgSO₄溶液和Na₂SiO₃溶液改性杉木,浸渍时间2 h、浸渍压力0.3 MPa和负/正压时间比2∶1的条件下制得的硅镁凝胶改性杉木性能最佳。对比未处理杉木,硅镁凝胶改性杉木的抗压强度、端面硬度、弦切面硬度和径切面硬度分别提升81.1%、73.1%、52.6%和37.2%,吸水率由129.3%降至73.3%。SEM结果显示硅镁凝胶改性杉木中硫酸镁成功浸入杉木管胞与硅酸钠反应并将其固化,导致其沉积物形貌不同,相比硅酸钠改性杉木其抗流失性提升了22.1%。TGA曲线中硅镁凝胶改性杉木的质量损失速率显著降低,由于无机组分的浸入,残余质量提升了27.09%。  结论  杉木经硅镁凝胶改性后,密度和强度增加,耐水性能改善,硬度、抗流失性及热稳定性显著提高,较硅酸钠改性杉木更具性能和应用方面的优势。      

聚乙烯醇——碱木质素发泡材料的制备与性能

为改善发泡材料存在的力学性能较差、成本高的现状,同时增加碱木质素的利用率,制备高性能的发泡材料,以聚乙烯醇(PVA)和碱木质素为原料,甲醛为交联剂,采用无机发泡原理,制备了聚乙烯醇--碱木质素发泡材料(PLFM),并测定其相关性能。结果表明:相对于PVA用量,碱木质素质量分数为33%、甲醛4/5(mL/g)、硫酸6/5(mL/g),固化温度为120℃时制备的发泡材料拉伸强度最大为25.91MPa,比纯聚乙烯醇泡沫材料的4.32MPa有了显著提升。不同聚合度PVA制备发泡材料:PVA0588聚合度较低,无法形成泡体;PVA1788-PLFM和PVA2488-PLFM相比,PVA2488-PLFM具有更好的拉伸强度,而且表观密度及吸水倍率更小。FTIR显示碱木质素与PVA均发生交联,大多发生在苯环5位上,与PVA2488交联效果好。SEM显示PVA2488-PLFM具有更好的孔隙结构。热分析中,DSC显示PVA1788-PLFM中有填充剂存在的木质素,PVA2488-PLFM中没有,表明PVA2488-PLFM的生物相容性好;TG和DTG显示,PVA2488-PLFM热失重最剧烈时温度为379℃,高于PVA1788-PLFM的360℃,但800℃时失重率为95.94%高于PVA1788-PLFM的80.13%,说明PVA2488-PLFM耐热性好,且易热降解。综上,PVA2488-PLFM的性能更佳。      

改进脲醛树脂胶粘剂耐水性的研究

研究了加入不同改性物质,对提高脲醛树脂胶粘剂的耐水性的作用。试验证明加人三聚氰胺或三聚氰胺加聚乙烯醇改性的脲醛树脂胶粘剂,耐水性能提高较大。     

低温合成脲醛树脂胶粘剂的研究

在低温下并加入聚乙烯醇改性,合成了一种新型脲醛树脂胶粘剂。适用于人造板制造,性能优于传统方法制备的脲醛树脂胶粘剂。其中游离甲醛的含量低,耐水性和耐老化性得到了改善。低温合成工艺还可以节约能源,避免废水污染。     

木粉-聚乳酸复合材料的染色及其性能评价

为了丰富木塑复合材料的颜色以扩大其用途,并探索色素对木塑复合材料综合性能的影响及其机理,以毛白 杨木粉和生物降解塑料———聚乳酸为原料,选用3 种食品级色素(胭脂红、柠檬黄、果绿)在不同添加量的条件下制 备染色木粉鄄聚乳酸复合材料。对染色后的复合材料进行耐水洗坚牢度、吸水吸湿性、弹性模量、抗弯强度等物理 力学性能测试,并用红外光谱进行表征。结果表明:1)添加色素可以不同程度地改变木粉鄄聚乳酸复合材料的颜 色,但色素添加量越多,复合材料的耐水洗坚牢度越弱,且高温比室温水浴使材料褪色更加明显。2)添加色素会不 同程度地降低复合材料的抗弯强度,但对材料的弹性模量影响不大。果绿色素添加量为2%时,对复合材料的抗弯 性能影响最小。3)果绿色素添加量为2%时,染色复合材料的吸水、吸湿性最小,与未添加色素的空白组接近。4) FT鄄IR 表明,色素在制造过程中发生了变化或者与木材细胞中的物质产生了反应。5)色素的种类和添加量对木粉鄄 聚乳酸复合材料的染色及物理力学性能均有一定程度的影响。添加果绿色素且当其添加量为2% 时,复合材料的 综合性能达到最优。      

刨花板用大豆蛋白基胶黏剂的研究

为了提高刨花板用大豆Glycine max蛋白基胶黏剂的内结合强度和耐水性,在碱、尿素共同作用的大豆蛋白与酚醛树脂共聚（SPF）反应的基础之上,研究了在共聚之前经过交联的SPF与未经过交联的SPF对刨花板力学性能和吸水厚度膨胀率的影响。结果表明:①共聚之前经过交联的SPF胶黏剂刨花板24 h吸水厚度膨胀率满足国家标准GB/T 4897.3－2003中潮湿环境下的结构用板要求（10.0%）。其中,酚醛预聚液作为交联剂,刨花板内结合强度值满足标准中干燥状态下使用的家具及室内装修用板要求（0.40 MPa）。②傅里叶变换红外光谱（FT-IR）分析表明,交联剂主要与豆胶的伯胺反应,通过加成反应接到大豆蛋白分子链上。③差示扫描量热法（DSC）分析表明,交联剂与豆胶有比较明显的交联固化峰,交联反应比较理想。图2表1参9     

不同肥料和青贮添加剂对苜蓿青贮的影响

为研究施肥管理和青贮添加剂对苜蓿青贮营养和发酵品质的影响,设计双因素试验,其中肥料处理包括有机无机复混肥为基础的3 个处理（添加蚯蚓粉A、添加木醋液B和添加芽孢杆菌C）,以及生物炭处理D、化肥-二铵处理E和不施肥的对照组F,青贮添加剂处理包括甲酸、木醋液和对照组,研究各处理苜蓿青贮营养和发酵品质的变化。结果表明,添加芽孢杆菌的有机无机复混肥显著提高了苜蓿青贮粗蛋白含量降低木质素含量(P<0.05),添加木醋液的有机无机复混肥显著提高了粗脂肪和乳酸含量,降低了pH值(P<0.05),化肥-二铵显著降低了木质素含量(P<0.05),三者均不同程度提高了苜蓿青贮营养和发酵品质。添加甲酸可以有效抑制发酵,显著降低了苜蓿蛋白水解(P<0.05),有效保存其营养成分,木醋液与对照相比显著提高了乳酸含量(P<0.05),提高其青贮发酵品质。不同肥料和青贮添加剂对苜蓿青贮综合营养和发酵品质的互作效应未达显著水平(P>0.05)。由此可见,苜蓿种植管理中施用添加芽孢杆菌或木醋液的有机无机复混肥或化肥-二铵,同时在青贮过程中添加甲酸或木醋液,均有助于苜蓿青贮营养和发酵品质的提高。