利用脱脂豆粉制备木材胶黏剂合成工艺初探

由于世界范围内石油资源的紧缺和传统木材用胶黏剂引发的环境问题,使得木材胶黏剂工业重新重视研发豆基胶黏剂。笔者以脱脂豆粉为原料,以尿素、戊二醛为改性试剂制备复合改性木材胶黏剂。分别探讨了尿素浓度、反应温度、反应时间以及戊二醛添加量对改性胶黏剂胶合性能及耐水性的影响,并采用FT-IR分析复合改性胶黏剂样品中活性基团的变化,探索耐水胶合强度增强机理。通过试验结果分析,在试验研究范围内较优合成工艺参数为:尿素浓度为2.0M、反应时间1.0h、反应温度40℃、戊二醛添加量为2.0%(以脱脂豆粉质量为基准)。经30℃热水浸泡处理后,胶合强度达到0.85MPa。     

人造板用大豆蛋白胶黏剂研究进展

目前人造板用胶黏剂仍以醛类树脂胶黏剂为主导,存在人居环境甲醛污染和依赖化石资源等问题。随着人们环保意识提高、不可再生资源日益减少以及人造板环保等级要求的不断提升,以生物质资源为原料、水为分散介质的大豆蛋白胶黏剂,作为一种环保、可再生木材胶黏剂显示出巨大的发展潜力,但其耐水胶接性能差等问题仍制约其工业化应用,为木材工业研究热点之一。笔者综述了近年来国内外研究者在提高人造板用大豆蛋白胶黏剂耐水胶接性能方面的研究进展,重点介绍了提高大豆蛋白胶黏剂耐水胶接性能的改性方法,并分析了其改性机制与存在问题,包括蛋白质变性、接枝改性、酶改性、交联改性、大豆多糖改性、仿生改性、纳米材料改性、复合改性等,同时对提高大豆蛋白胶黏剂固体含量、降低黏度、改善抗霉变性能等方面研究进行了综述。探讨了大豆蛋白胶黏剂改性研究方向,并对其科学意义以及应用发展趋势进行了展望,以期为生物质木材胶黏剂的深入研究和在木材工业中的进一步推广应用提供理论与经验指导。     

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。     

聚乙烯醇对粉状脲醛树脂复水性能的影响研究

以改善粉状脲醛树脂复水性能为目的,探讨聚乙烯醇对粉状脲醛树脂复水后液体胶的黏度、沉降性的影响,并通过正交试验分析树脂固体含量、氯化铵、聚乙烯醇各因素对板材胶合强度的影响,确定胶合强度最优时各因素的主要参数。试验结果表明:聚乙烯醇的加入可提高粉状脲醛树脂胶黏剂的黏度。当聚乙烯醇加入量为10%时,固体含量为70%的粉状脲醛树脂胶黏剂黏度可达47.92 s。聚乙烯醇的加入在一定程度上能改善粉状脲醛树脂的复水性能。在粉状脲醛树脂复水后液体胶固体含量为60%、氯化铵为1.5%、聚乙烯醇为3%条件下,制得的三层杨木胶合板胶合强度为2.113 6 MPa,达到GB/T 9846—2015Ⅱ类胶合板要求。     

API胶接硬木的耐水耐热性能研究

对水性高分子-异氰酸酯胶黏剂(API)主剂进行改性,以提高API的耐水、耐热及胶接硬木的性能。首先对比了不同聚乙烯醇及增塑剂对API性能的影响。然后在API主剂中引入耐水、耐热树脂或外交联剂(三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂、N-羟甲基丙烯酰胺),讨论了它们对API胶接性能的影响。通过试验得出三聚氰胺甲醛树脂改性API的效果最好,并用正交试验设计优化了主剂的配方,最终合成了适合高档硬木胶接用的水性高分子异氰酸酯胶黏剂。在试验过程中采用日本JIS K6806-2003标准,并用柞木代替桦木提高了胶接难度。     

豆粕基木材胶黏剂的复合改性与性能研究

采用水性聚酰胺、乙二醛和异腈酸酯对豆粕蛋白粉进行复合改性制备无甲醛木材胶黏剂,并对复合胶黏剂的黏度、接触角和胶合强度进行了研究.结果表明:复合改性可显著降低豆粕基胶黏剂的黏度和接触角,增强胶黏剂在木材表面的润湿性,改善涂布性能.复合改性最佳pH值在大豆蛋白的等电点附近,当复合改性剂添加量为10％水性聚酰胺/4％异腈酸酯、10％水性聚酰胺/2％乙二醛或10％水性聚酰胺/1％乙二醛/1％异腈酸酯时,胶合强度都达到0.7MPa以上,满足国家Ⅱ类胶合板使用要求.     

单宁和纳米SiO2改性大豆基胶黏剂的制备及其性能

为制备无甲醛的环保型生物基木材胶黏剂,以单宁和纳米SiO₂改性脱脂豆粉制备大豆基胶黏剂（DSF）,并分析了改性大豆基胶黏剂的性能。研究结果显示：单宁和纳米SiO₂二元复合改性大豆基胶黏剂（DSF-T-SiO₂）在固化过程中能够形成稳定的交联结构;TG分析表明单宁和SiO₂改性显著提高了胶黏剂的热稳定性;单宁改性大豆基胶黏剂（DSF-T）可提高干态和湿态胶合性能,纳米SiO₂改性大豆基胶黏剂（DSF-SiO₂）的干态胶合性能略有提高,但湿态胶合性能无明显改善。经分析以25 g脱脂豆粉、 5 g单宁、 0.1 g纳米SiO₂和70 g去离子水混合均匀搅拌得到的改性胶黏剂DSF-T-SiO₂-2的起始黏度比未改性的DSF降低了79.58%;DSF-T-SiO₂-2的固化胶层水溶解率为（27.5±0.05）%,比对照组DSF下降了28.4个百分点。此外,DSF-T-SiO₂-2...     

聚乙烯醇/三聚氰胺改性脲醛树脂胶黏剂制备芦苇刨花板及性能研究北大核心

为解决普通脲醛(UF)树脂对芦苇材料胶合性能差的问题,以聚乙烯醇/三聚氰胺改性脲醛(PVA/MUF)树脂为胶黏剂制备芦苇刨花板。通过正交试验,研究密度、热压温度、热压时间、施胶量等因素对板材内结合强度(IB)、静曲强度(MOR)以及2 h吸水厚度膨胀率(TS)的影响。结果表明:芦苇刨花板的优化制备工艺为:密度0.85 g/cm3、热压温度160℃、热压时间5 min、施胶量12%。所制得的芦苇刨花板IB和MOR分别为1.00 MPa和21.4 MPa,与木材刨花板相当。未来,使用PVA/MUF树脂改性胶黏剂制备的芦苇刨花板有望替代传统木材刨花板。     

国内乳液胶黏剂在木材工业中的应用现状与趋势

乳液胶黏剂具有无甲醛释放、常温快速固化的特性,能够适应当前国内木材工业用胶黏剂的要求。本文介绍木材加工用乳液胶黏剂的种类、改性方法及生产研究现状,在此基础上提出木材加工用乳液胶粘剂的发展趋势。     

纤维素乙醇木质素改性酚醛树脂胶黏剂的初步研究

以纤维素乙醇木质素、苯酚、甲醛为原料,氢氧化钠为催化剂,制备了纤维素乙醇木质素改性酚醛树脂胶黏剂,研究了木质素替代苯酚的工艺以及对胶黏剂性能的影响。研究发现:当木质素替代率为30%时,纤维素乙醇木质素改性酚醛树脂胶黏剂胶合强度达到国家Ⅰ类板要求,甲醛释放量达到Eo级,且成本低、胶合强度好、低毒环保,可广泛用于制备室外级人造板。     

没食子酸改性氢化萜烯基环氧树脂多元醇的合成及性能研究

利用天然可再生资源没食子酸(GA)与氢化萜烯基环氧树脂(HTME)在一定条件下反应制备了环氧树脂基多元醇(HTME - GA多元醇).通过研究合成反应的影响因素,确定了HTME - GA多元醇的合成反应条件:以GA物质的量12.5倍的正丙醇为反应溶剂,以占HTME与GA总质量2%的季铵盐为催化剂,HTME与GA共沸回流反应3h.经FT - IR、NMR光谱表征了HTME - GA多元醇的化学结构,比较了该多元醇与聚己二异氰酸酯HN90T、改性聚己二异氰酸酯EC385的交联反应特性及交联产物性能.实验结果表明,HTME - GA多元醇与EC385的交联产物具有优良的机械力学性能,与HN90T的交联产物具有较好的耐液体介质性能和硬度,但后者柔韧性较差.随着NCO与OH物质的量比的增大,交联产物的硬度和耐液体介质性能提高.     

松香酸封端的二聚脂肪酸/聚乙二醇聚酯的合成及性能表征

以妥尔油脂肪酸二聚酸为原料,先与聚乙二醇(PEG 400)缩聚后得到聚酯,然后再用松香对聚酯封端,制备了松香基聚酯醚型非离子高分子表面活性剂,并对其性能进行了研究。聚酯适宜的制备工艺条件:减压条件下,反应物二聚酸与聚乙二醇的摩尔比为1∶1.20,催化剂SnC l2用量为二聚酸质量的0.30%,反应温度200℃,反应时间6 h,酯化率达到98.11%。产物的数均相对分子质量(Mn)6 135,重均相对分子质量(Mw)7 438,相对分子质量分布系数(Mw/Mn)为1.212且呈好的窄分布状态。正交试验优化后的松香封端反应的条件为:再补加聚酯质量0.20%的催化剂SnC l2,聚酯与松香物质的量之比为1∶1.30,反应温度215℃,反应时间2.8 h,封端率达62.75%。红外光谱验证了目标产物的存在。性能研究表明,产物具有很好的钙皂分散力、消泡和抑泡力、乳化性和乳化稳定性。     

低毒改性脲醛树脂胶粘剂的研究

应用胶体理论,在树脂合成过程中期加入改性剂,改性剂添加量为3％,合成了性能良好的低毒改性脲醛树脂 胶。使原料成本降低8％,且树脂胶贮存稳定性好。压制的中密度纤维板,甲醛释放量达到了E1级。     

沙柳多元醇液化产物流变性能的研究

沙柳木粉在液化剂和催化剂的作用下制成的液化产物可生产制作聚氨酯、环氧树脂、胶黏剂等。研究沙柳液化产物的流变性能,可探索宏观流变性质与液体微观内部反应机理之间的关系,优化设备结构和加工工艺条件,对其高效利用有着重大意义。本试验将沙柳木粉在浓硫酸催化条件下进行多元醇液化,通过改变液化处理条件(反应时间、反应温度和催化剂用量)制备具有不同流变性能的沙柳液化产物。利用旋转型流变仪对所制备的沙柳液化产物进行流变性能测试和分析。沙柳木粉液化条件的单因素试验和正交试验分析结果表明:影响沙柳液化产物黏度的主要因素是反应时间,其次是反应温度和催化剂用量,最佳工艺条件为反应时间70 min、反应温度170℃、催化剂用量5%。在最佳工艺条件下,剪切速率为78.87 s-1时,黏度为0.26 Pa·s。红外光谱(FT-IR)分析得出,液化物中纤维素被大量降解,半纤维素和木质素部分降解,羟基增加,生成更多的反应活性官能团,此条件下液化反应更加充分,流体黏度较大。流变性能测试结果显示:稳态扫描测试时,黏度随剪切速率的增加逐渐减小,表现出剪切变稀的现象;剪切应力随着剪切速率的增加逐渐升高,表现出假塑性流体的性质。通过动态频率扫描曲线变化规律分析,储能模量和损耗模量随着角频率的升高而逐渐增加,复数黏度却随之减小。     

水溶性腰果酚醛树脂胶的研制

研究了用腰果油部分替代苯酚制备腰果酚醛树脂胶的最佳反应条件。结果表明:腰果油在总酚中的质量分数大于20%时,固形物从反应产物中析出,其量随腰果油质量分数的增大而增大;腰果酚醛树脂胶的拉伸强度和稳定性与反应温度密切相关。最佳反应条件为:总酚与甲醛的质量比为1∶1.2,腰果油在总酚中的质量分数为20%,混合催化剂用量为0.7%,反应温度为95℃,反应时间为60 min。     

Study on Glulam Process

INTRODUCTIONGlulam (namely glued laminated lumber) is a kind ofproducts that are assembled by sawn lumbers or smallsquares laminated in grain directions and glued in thedirection of thickness, width and length with adhesives.Not only does glulam possess the same property asnatural wood does, but also can avoid some defects,such as warping, distortion, split, etc. As one kind ofthree main engineered wood products as laminatedveneer lumber (LVL) and I-beam, glulam is widely usedin construc…     

木纤维—合成纤维复合的研究

通过对不同复合条件下压制的木纤维－合成纤维复合材料的研究，探讨了木纤维的化学改性和胶粘剂的改性在木纤维－－合成纤维复3合过程中的作用，研究表明，木纤维能和顺丁烯二酸酐和丁二酸酐进行酯化反应，从而降低木纤维的表面极性，化学改性后的木纤维能与合成纤维进行良好的复合，改性胶粘剂对表面不同极性的木纤维和合成纤维都有良好的附着作用，可有效地改善木纤维与合成纤维的复合性能。     

中国脂松香歧化反应机理的研究

研究中国脂松香在钯／炭催化剂作用下歧化反应的机理。发现其反应产物除去氢枞酸外，有８－二氢海松酸，８（１４）－二氢海松酸，８－二氢异海松酸，８（１４）－二氢异海松酸和８－二氢枞酸，及１３β－四氢枞酸，９β、１３β－四氢枞酸和１８－四氢枞酸等。同时，发现松香歧化反应速度高于湿地松松香，为歧化反应生产厂家选择歧化松香原料提供依据。