不同胶黏剂对俄罗斯落叶松木材胶合性能的影响研究

为验证进口俄罗斯落叶松木材胶合性能,选用4种具代表性的结构用室温固化胶黏剂,根据GB/T 26899—2011《结构用集成材》进行胶合性能试验,对俄罗斯落叶松及胶黏剂的胶合性能进行分析研究。结果表明:对于俄罗斯落叶松,单组份聚氨酯、双组份聚氨酯和水性高分子异氰酸酯3种胶黏剂的胶层剪切强度和胶层剥离率均满足标准要求,其中双组份聚氨酯和水性高分子异氰酸酯胶黏剂胶合性能优异,单组份聚氨酯胶黏剂胶合性能良好;间苯二酚-甲醛树脂胶黏剂的胶合性能虽能达到标准要求,但不推荐作为结构用胶黏剂。     

市售木结构用胶黏剂抗剪性能比较

目前,市面上出现了几种室温固化木结构用胶黏剂,为了验证其性能,选用4种具有代表性的胶黏剂,根据国家标准GB/T 50708-2012《胶合木结构技术规范》之附录A进行胶缝顺纹拉伸剪切试验,测试胶缝的剪切强度,并与热固性酚醛树脂胶黏剂进行对比。结果表明:单组份聚氨酯、间苯二酚-甲醛树脂和聚醋酸乙烯酯-异氰酸酯3种市售木结构用胶黏剂的胶缝常态剪切强度和湿态剪切强度的平均值均达到国家标准要求,与热固性酚醛树脂胶黏剂基本相当,其中间苯二酚-甲醛树脂胶黏剂的剪切强度值最高;市售木结构用双组份聚氨酯胶黏剂,其胶缝常态剪切强度达到国家标准要求,但其湿态剪切强度达不到国家标准要求;胶缝剪切强度与胶缝剪切木破率具有较为明显的正相关性,即木破率越高其胶缝剪切强度值越高。     

不同胶黏剂对南方松CLT胶合性能的影响

为探索不同胶黏剂用于正交胶合木(CLT)生产的可能性,研究采用来自不同厂家的5种胶黏剂制备南方松CLT,以浸渍剥离率、剪切强度和木破率评价南方松CLT的胶合性能。结果表明:仅A-API和B-PUR1胶黏剂制造的南方松CLT胶层耐久性达到标准要求,木破率均未达到标准要求;5种胶黏剂对南方松CLT的浸渍剥离率、剪切强度和木破率有显著影响(P<0.005);从胶层耐久性、剪切性能和生产成本考虑,宜用A-PUR和A-API制造南方松CLT。     

ACQ防腐处理对马尾松木材胶合强度的影响研究

采用铜氨(胺)季铵盐(ACQ-D)防腐剂处理马尾松木材,以水性高分子异氰酸酯(API)、聚氨酯(PUR)和间苯二酚-苯酚-甲醛树脂(RPF)为胶黏剂制备防腐材胶合试样,研究胶黏剂种类和防腐剂处理浓度对马尾松胶合强度的影响。结果表明:API、PUR、RPF适用于ACQ处理马尾松的胶合,平均剪切强度和木破率均达到GB/T 26899—2011《结构用集成材》要求。胶黏剂种类对防腐材胶合强度有显著影响,表现为PUR和RPF的剪切强度优于API。与未处理材相比,ACQ处理对API胶合有负面影响,对PUR胶合有增强效应,对RPF胶合没有显著影响。在ACQ浓度为0.1%～1.0%范围内,胶合强度没有显著变化。     

胶合木构件胶接性能及耐久性研究

以层板胶合木为研究对象,采用ASTM D1037、BS EN1087-1,CAN/CSA-0188,ASTM D3434四种人工加速老化方法对单组份聚氨酯胶黏剂胶合而成的层板胶合木构件进行处理。老化处理后,试材的胶合剪切强度下降幅度在27.8%~44.9%之间,下降程度明显高于吸水厚度膨胀率、静曲强度和弹性模量,据此建议将胶合剪切强度作为判定层板胶合木构件耐老化性能的指标。BS EN1087-1老化处理后试材的性能变化情况SASTM D1037较为相似,且用时短,认为是研究层板胶合木构件耐久性较优的人工加速老化处理方法。     

间苯二酚改性酚醛树脂胶黏剂的研究

采用间苯二酚改性酚醛树脂胶黏剂,结果表明,P/R摩尔比对间苯二酚-苯酚-甲醛树脂胶合木的剪切强度影响不大,剥离率与P/R摩尔比呈线性关系.间苯二酚-苯酚-甲醛树脂胶合木的剪切强度≥6MPa,剥离率＜10％.     

加拿大西部铁杉正交胶合木胶合性能与耐久性初探

以加拿大西部所产铁杉锯材为基材,采用单组分聚氨酯(PUR)和双组分异氰酸酯(EPI)两种不同胶黏剂,0.28 MPa和0.83 MPa两个不同压力参数,制造正交胶合木(CLT)小样(609 mm×609 mm),对其进行胶层剪切测试和浸渍剥离测试,分析判断胶黏剂种类和压力对铁杉CLT胶合性能和耐久性的影响。试验结果表明:胶黏剂种类和压力大小对cLT的胶合性能、剪切破坏中木材破坏率和耐久性均有显著影响:当使用单组分聚氨酯(PUR)、压力0.83 MPa时,相比于0.28 MPa,其胶层剪切试验中木材破坏率更高;浸渍剥离试验中胶层剥离率更低。虽然在北美现行标准中尚没有利用加拿大铁杉制造CLT的相关规定,但加拿大铁杉的各项性能符合CLT制造的要求。建议进行进一步研究,制定合理的工艺参数,将加拿大丰富的铁杉资源用于制造CLT。     

云南松正交胶合木胶合工艺探索

为探索云南松用于正交胶合木(CLT)制造的技术可行性,以剪切强度、木破率和剥离率研究了不同胶黏剂、施胶量和压力对云南松CLT胶合性能的影响。结果表明:云南松的物理力学性能和胶合性能达到北美ANSI/APA PRG 320-2019标准要求,云南松可用于CLT制造。不同胶黏剂、施胶量和压力对云南松CLT胶合性能影响显著(P0.05)。随着施胶量增加,云南松CLT胶层剪切性能提高;随着压力增加,云南松CLT胶层剪切性能降低。从胶合性能和生产成本综合考虑,制造云南松CLT的较优工艺为:采用国产EPI(水性高分子异氰酸酯)胶黏剂,施胶量为220 g/m2,压力为0.8 MPa。     

浸渍杨木用间苯二酚树脂剪切强度的研究

主要研究了间苯二酚树脂胶黏剂的制备,用其冷压氨基类树脂改性浸渍杨木,用于木结构房屋建筑。通过正交试验研究了甲醛与间苯二酚物质的量比、胶黏剂与固化剂质量比、冷压时间等条件对间苯二酚树脂胶黏剂性能湿剪切强度结果的影响。采用红外光谱、电镜分析与热重分析仪等分析,表征了间苯二酚树脂的结构与性能,且对树脂与试件断面处进行断面微观形貌分析。研究结果表明:当甲醛n(F)∶间苯二酚n(R)=0.8∶1,胶黏剂∶固化剂=10∶3,冷压60 min时,其检测结果为湿剪切强度6.12 MPa,煮沸剥离满足2个周期,满足GB/T 26899—2011《结构用集成材》标准要求。     

马尾松胶合木顺纹植筋抗拔性能研究

笔者选择国产马尾松胶合木为研究对象,并以双组份环氧树脂为胶黏剂,开展胶合植筋连接性能研究。采用拉-拉荷载模式,研究了植筋杆直径和植入深度对胶合木植筋抗拔强度和破坏模式的影响。研究结果表明:长径比是影响植筋连接破坏载荷的重要因子。破坏载荷随长径比的增大而增大,木材与胶黏剂粘接界面名义剪切强度随长径比λ的增大而减小。试验中主要产生木材开裂、植筋杆拔出和植筋杆屈服3种破坏模式。     

正交胶合木胶合耐久性能研究进展

胶合耐久性是正交胶合木(CLT)最基本的性能之一,正交组坯结构和层板间缝隙等构造特征增加了CLT胶合耐久性评估方法的复杂性。同时,胶黏剂种类、胶合工艺参数、试件大小及形状和层板处理等均会影响胶合耐久性能的评价结果。比较分析了不同CLT胶合耐久性测试方法,并对CLT胶合耐久性能主要影响因素相关研究进行总结,为后续CLT胶合耐久性能研究提供参考。     

高温热处理木材胶合性能的研究

笔者研究了桦木、落叶松和樟子松高温热处理材的胶合性能,并与常规干燥材进行了对比。测试结果表明木材的胶合剪切强度与所用的胶黏剂有关,聚氨酯胶合的三个树种木材的剪切强度普遍大于白乳胶胶合的木材。无论是室内用的白乳胶或室外木结构用的聚氨酯胶都能与三个树种的高温热处理材很好地胶合,胶合试件的浸渍剥离率或煮沸剥离率皆为零。木材经高温热处理后,其剪切强度均有不同程度的降低,阔叶材桦木下降幅度最大,针叶材落叶松下降幅度最小。     

正交胶合木胶合性能研究现状及展望

胶合性能是胶合木制品的重要性能之一。在正交胶合木（CLT）中木材特征、胶黏剂性能以及木材与胶黏剂之间界面性能共同决定了正交胶合木的胶合性能。木材作为一种天然各向异性材料,其纹理方向不同,造成组坯方式对于胶合性能影响巨大。在胶合性能测试中,取样尺寸、取样形状对于胶合性能的测试结果都有一定的影响。胶合界面性能表征方面的研究正逐渐兴起,但是针对CLT胶合界面性能表征的相关研究报道并不多。有关CLT胶合的研究多集中在胶黏剂和胶合工艺方面,而针对不同锯材单元的特性对胶合性能尤其是耐久性影响的研究尚少有报道。文中基于现有研究对CLT胶合界面性能影响因素进行总结,梳理对比CLT胶合性能测试方法以及胶合界面性能表征技术,并对今后研究方向提出意见和建议。     

纸浆基木材胶黏剂的合成及其性能

以桉木纸浆为原料制备木材胶黏剂,研究了合成路线、化学结构、胶合性能和胶合界面行为,为纤维素基木材胶黏剂研发和纸浆多元化应用提供理论依据和技术路线。纸浆经高碘酸钠选择性氧化处理,形成高反应活性双醛化纸浆纤维(DAP),利用醛基与支化多胺的氨基之间的反应构建交联网络,获得可固化的纸浆基木材胶黏剂(PWA)。使用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)分析PWA化学结构,利用热重分析仪(TGA)分析其热性能,通过压制胶合板评估胶合性能。实验结果初步证明,双醛化纸浆纤维上的醛基能与支化多胺的末端氨基发生希夫碱反应并形成新的化学键;胶合性能分析结果表明,使用纸浆纤维基木材胶黏剂(PWA)制备杨木胶合板,干状胶合强度1.54 MPa,沸水浸泡3 h胶合强度0.85 MPa,杨木表面经界面活化处理后干强度提升到1.99 MPa,沸水3 h胶合强度提升至1.80 MPa,且与多胺末端氨基数量密切相关。纸浆纤维双醛化后再与支化多胺反应可制备性能优异的木材胶黏剂,界面活化处理可显著提高PWA的胶合性能和耐水性能以及热稳定性,末端氨基数量越多,性能提高越显著。     

结构用高含水率木材的胶合研究概况

湿材胶合,即高含水率木材的胶合,在20世纪80年代初就已实现商业化。笔者介绍了国内外热固性胶黏剂、常温固化胶黏剂在高含水率木材胶合中的应用,以及单组分聚氨酯胶黏剂在结构用胶合材方面应用的研究概况,为我国结构材的研究和制造提供参考。     

环氧化合物改性大豆蛋白胶黏剂制备工艺与性能研究

通过三羟甲基丙烷三缩水甘油醚(THPTG)交联聚合大豆蛋白降解液制备低黏度大豆蛋白胶黏剂,研究THPTG用量、反应时间、反应温度等工艺参数对大豆蛋白胶黏剂黏度、耐水胶合强度和固化性能的影响,优化大豆蛋白胶黏剂制备工艺条件。结果表明:THPTG用量与反应时间对大豆蛋白胶黏剂黏度、耐水胶合强度均有显著影响,而反应温度仅对黏度影响较大;THPTG用量为9%时,大豆蛋白胶黏剂固化温度为130.20℃,固化反应热达到最大值199.7 J/g。大豆蛋白胶黏剂优化的制备工艺条件为THPTG 9%、反应时间50 min、反应温度70℃,制备的胶黏剂黏度为106 mPa·s,耐水胶合强度达到0.76 MPa,满足GB/T 9846—2015对于Ⅱ类胶合板标准要求。     

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。     

纤维素纳米纤维增强增韧酚醛树脂及其竹材胶合界面性能研究北大核心

针对酚醛树脂胶黏剂固化后脆性大,极易在竹材-树脂胶合界面形成应力集中,进而导致竹材胶合界面开裂问题,以纤维素纳米纤丝(CNF)和纤维素纳米晶须(CNW)为填料,通过用量的调控,以增韧酚醛(PF)树脂,改善竹材胶合界面性能,进而提高界面胶接强度。采用差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等技术手段对改性前后酚醛树脂的性能和微观结构进行表征,并对竹胶合试件进行了胶合强度测试和胶合界面破坏形貌观察。结果表明:添加CNF和CNW虽不参与酚醛树脂胶黏剂固化过程,但对固化行为有一定影响,且对酚醛树脂有良好的增韧效果,进而能有效提高PF树脂与竹材界面胶接强度。当添加酚醛树脂胶黏剂固体含量0.5 wt%的CNF时,改性效果最优,PF树脂胶接试件的干、湿强度达到最大值,分别为13.56 MPa和7.61 MPa。本研究所采用的方法可有效改善竹材胶合制品界面性能,防止竹材胶合界面开裂,为提高竹材耐久性、拓展其应用范围提供良好的思路和借鉴。     

单板复合强化木地板的研制

试制了"耐磨纸-意杨单板-HDF基材(12 mm厚)-平衡纸"4层结构强化木地板基材,研究了单板厚度(1.2,1.5,2.0 mm)、胶黏剂种类(聚氨酯,脲醛树脂)及涂布量(单面100,110,130,150,160 g/m2)对板材翘曲度、吸水厚度膨胀率、内结合强度及机加工性能的影响。结果表明:实木贴面复合木地板具备工艺技术可行性,产品的翘曲度随单板厚度和施胶量的提高而递增(最高可达约0.6%),采用聚氨酯胶黏剂时产品性能优于脲醛树脂胶合板材,但冷压周期偏长。推荐工艺条件为:单板1.2 mm,PU或UF胶黏剂均可,涂布量控制在100 g/m2左右。     

小球藻蛋白基胶黏剂的制备及其胶合性能研究

小球藻蛋白具有可再生、价格低廉等优点,可用于制备蛋白基胶黏剂。采用氢氧化钠(Na OH)、十二烷基硫酸钠(SDS)和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚(TTE)改性处理小球藻蛋白后制备胶黏剂。多种方式表征结果显示,改性处理破坏了小球藻蛋白的球形结构,提供了更多的交联位点,从而提高了胶黏剂的胶合强度及耐水性能。在优化工艺参数:双面涂胶量400g/m2,热压压力1.5 MPa、热压温度150℃、热压时间8 min的条件下,制备的三层桉木胶合板的干、湿胶合强度分别为1.78、1.11 MPa,满足GB/T 9846—2015《普通胶合板》中II类胶合板的要求。