蓝藻蛋白基胶黏剂的制备与应用

以蓝藻蛋白为研究对象,主要研究了NaOH降解工艺和杨木等离子体处理工艺对蓝藻蛋白基胶合板胶合强度和耐水性能的影响。结果表明:NaOH处理能够显著提高蓝藻蛋白胶黏剂胶合性能,但仅有干状胶合强度,不具有耐水强度;NaOH降解蓝藻蛋白粉最佳工艺为7%NaOH (占蓝藻蛋白),料液比为70∶50,处理时间为0.5 h,处理温度为30℃;等离子体适宜的处理功率和处理有时间有助于胶合强度和耐水性的提高,最佳处理工艺为处理工艺1 kW,处理时间1 min。     

木质素环氧聚合物合成及其改性大豆蛋白胶黏剂的性能

以木质素、乙二醇二缩水甘油醚为材料,在碱性催化剂作用下开环反应合成木质素环氧聚合物(EPL),将木质素环氧聚合物与大豆分离蛋白(SPI)进行交联反应,制备改性大豆蛋白胶黏剂;采用环氧值测定、傅里叶红外光谱、核磁共振、热质量分析等方法,分析木质素环氧聚合物的环氧值、化学结构,探索木质素环氧聚合物对改性大豆蛋白胶黏剂结构、热稳定性、胶合强度的影响,评价木质素环氧聚合物对大豆蛋白胶黏剂结构、胶合性能的改性效果.结果表明:木质素成功接枝环氧基团,合成了高反应活性的木质素环氧聚合物,环氧值为2.92 mol/kg,与商用水性环氧树脂环氧值接近;木质素环氧聚合物可以与大豆蛋白分子发生氢键作用和化学反应,形成交联结构,提高改性大豆蛋白胶黏剂的耐热性能;当木质素环氧聚合物质量分数为5％时,改性大豆蛋白胶黏剂胶合强度达到0.99 MPa,满足国家标准GB/T 9846—2015规定的Ⅱ类胶合板要求.     

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。     

酸碱对改性豆胶耐水胶合强度的影响

采用酸、碱和酸碱联合3种方式处理脱脂豆粉,制备改性豆胶,并用于压制三层胶合板,以Ⅱ类胶合板的标准检测其耐水胶合强度。结果表明,酸碱处理均能提高改性豆胶的耐水性能,当酸用量为11.9份时,改性豆胶压制的胶合板最高耐水胶合强度为0.48MPa;碱的用量为22.6份时,耐水胶合强度为0.43MPa;酸碱联合改性豆胶的效果优于单独用酸或碱改性,当酸、碱的用量分别为11.9和39.9份时,改性豆胶压制的胶合板最优耐水胶合强度为0.61MPa。红外光谱分析表明,酸碱联合改性豆胶能综合酸、碱单独使大豆蛋白变性的优点,更有利于提高改性豆胶的耐水性。     

处理工艺对大豆蛋白基胶黏剂的影响

研究了交联改性前大豆蛋白基胶黏剂的NaHSO3改性处理工艺对大豆蛋白基胶黏剂性能的影响。结果表明：当反应温度为30℃、反应时间为0.5 h、加入4% NaHSO3处理大豆蛋白,再经交联剂改性制备的大豆蛋白基胶黏剂胶合板干、湿强度满足GB/T 9846.3-2004中有关I类胶合板的强度要求。动态热机械性能( DMA)分析结果表明, NaHSO3改性处理后大豆蛋白基胶黏剂的机械性能和热稳定性都有所提高,固化起始温度略降低。差示扫描量热( DSC)和傅里叶红外光谱( FTIR)分析表明,经NaHSO3处理后蛋白质分子中的二硫键有明显的断裂,且有明显的DSC固化放热峰。交联改性前,大豆蛋白通过NaHSO3改性处理,可以降低大豆蛋白基胶黏剂的交联剂使用量,从而在不影响使用性能的前提下,进一步降低大豆蛋白胶黏剂的制作成本。     

蔗糖/氮羟甲基树脂改性速生林木材的力学性能

以蔗糖为改性主剂、二羟甲基二乙烯脲(DMDHEU)为交联剂对人工速生林木材——杨树和辐射松进行改性处理,系统评价了蔗糖/DMDHEU水溶液真空加压浸渍和高温干燥固着处理对木材的表面能、胶合强度、抗弯强度、抗拉强度、握钉力、抗劈力等力学性能的影响。结果表明:与素材相比较,改性处理并不改变木材的表面自由能,木材的胶合性能未受影响。由于密度增加,改性杨木和辐射松的抗弯弹性模量提高了51%和84%,握钉力增加幅度达32%和115%。然而,改性处理导致木材的抗拉强度、抗剪切强度、抗劈力都有不同程度的下降。综上所述,该处理工艺获得的杨木和松木具有改善的粘、钉组装集成能力,但要避免用于承受高载荷的部件。     

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。     

羟甲基酚制备单宁基胶黏剂与性能

以杨梅单宁为原料,以羟甲基酚作为单宁基胶黏剂键桥增长剂,分析了羟甲基酚对单宁基胶黏剂适用期及其制备的胶合板耐水性影响,并对相关制备工艺进行优化。结果表明,以羟甲基酚作为单宁基胶黏剂键桥增长剂所制备的单宁基胶黏剂耐水性略低于普通酚醛树脂,但施胶性能和适用期优于普通酚醛树脂。单宁基胶黏剂最佳制备工艺为:羟甲基加量10%,甲醛加量6%,热压温度180℃,热压时间3min。     

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。     

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     

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。     

豆胶/PF的混合应用

研究了化学改性豆胶加入酚醛(PF)树脂交联剂后提高胶合板强度的问题。利用石灰乳、氢氧化钠、硅酸钠等化学药剂按不同配制比例对豆粉进行改性,制备豆胶;按胶合强度筛选出的最优配方,以达到Ⅲ类胶合板的强度要求。将改性豆胶与PF胶按3∶1的比例混合应用,在150℃温度、2.5MPa压力、5min热压时间条件下压制的胶合板可以达到Ⅰ类胶合板的强度要求。PF胶以适当的比例添加才能起到良好的交联作用。豆胶与PF的混合应用使胶合板的强度和耐水性得到极大改善,为开发利用低成本高性能天然胶黏剂做出了有益的探索。     

聚乙烯醇交联硅酸钠木材胶黏剂的耐水改性1）

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。     

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。     

天然黑荆树皮单宁-糠醇木材胶黏剂的研究

通过天然黑荆树皮单宁与来自玉米及小麦剩余提取物的糠醇在酸性条件下反应,制备出一种新型无污染的热固性生物质木材胶黏剂。通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱( MALDI￣TOF￣MS)及傅里叶红外光谱( FT￣IR)对树脂的结构进行表征;采用静态热机械性能分析( TMA)对树脂的玻璃转化温度及弹性模量进行表征;通过制备胶合板的胶合强度对树脂的胶合性能进行表征。结果表明：在酸性条件下,糠醇中的羟甲基能够且主要与单宁结构单体A环上的6或8号位上的C连接而缩聚成具有一定粘度的大分子化合物。同时,与基于脲醛树脂改性尿素—甲醛—糠醇树脂相比较,单宁—糠醇树脂具有更高的弹性模量及玻璃转化温度,且基于单宁—糠醇树脂制备胶合板的胶合性能优于尿素—甲醛—糠醇树脂。     

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。     

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。     

松杉木材无规聚烯烃热熔胶的快速拼接工艺

采用松木和杉木为试验材料,无规聚烯烃(APAO)热熔胶为胶黏剂,以热压温度、压力、进料速度、涂胶量为影响因素,研究工艺参数对木材热熔胶粘接的胶合强度影响。结果表明:热压温度对松木单板间热熔胶胶合性能影响为极显著,热压压力和进料速度对松木单板间胶合的影响为显著;热压温度、热压压力和涂胶量对杉木单板间热熔胶胶合强度的影响均为显著。松木单板间热熔胶胶合的最优工艺为辊压压力0.8 MPa、热熔胶温度150℃、进料速度6 m·min^-1,涂胶量140 g·m^-2,其胶合强度可达1.43 MPa,杉木单板间热熔胶胶合最优工艺为辊压压力0.8 MPa,热熔胶温度160℃、进料速度9 m·min^-1,涂胶量160 g·m^-2,其胶合强度可达1.74 MPa。该木材热熔胶胶拼工艺关键参数的确定,可为木门窗用异型集成材制造及木制品封边自动化应用等提供重要依据。     

纳米纤维素增强胶黏剂的微观蠕变性能

运用纳米压痕仪检测和分析了添加不同纳米纤维素(微纤丝纤维素(MFC)、纳米微晶纤维素(CNC)、纳米纤丝纤维素(NFC))前后的酚醛树脂胶黏剂蠕变性能的变化规律,发现在添加了纳米纤维素的胶黏剂胶合木材试样中,相同载荷下添加NFC的胶黏剂胶合木材的试样胶合界面形变最低,在卸载后其不可恢复变形最小,其次是添加MFC和CNC胶黏剂的胶合木材试样。从蠕变曲线可以看出,在恒定载荷下,5 min内添加MFC胶黏剂胶合木材试样的界面变形最小,其次为添加CNC胶黏剂的胶合木材试样,最后为添加NFC胶黏剂的胶合木材试样。     

氧气和氮气冷离子体处理对木材胶合性能的影响(英文)

采用N2、O2两种等离子体气体分别处理木材,处理功率为300 W,处理时间为5min,将处理后的木材采用MUF胶粘合起来,测试了胶合强度,对冷等离子体处理前后的木材表面接触角、表面能能进行分析;并采用x-射线光电子能谱对处理前后木材表面的化学成分进行了分析。实验结果表明:经N2、O2冷等离子体处理后的木材表面的接触角明显减小,表面自由能明显增大;经冷等离子体处理后的胶合板的平均干状胶合强度和湿状强度均有明显(50%以上)增大;XPS的分析结果表明,经N2冷等离子体处理后,木材表面的氧/碳原子浓度比增加,产生了大量含氧官能团或过氧化物,同时引入了N元素,推测有-NH2生成。