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。     

环氧化槲皮素合成及其对豆胶性能的影响

近年来,利用大豆蛋白胶黏剂替代脲醛树脂生产环保人造板产品成为研究热点,其中交联改性可有效提高大豆蛋白胶黏剂耐水胶接性能并已应用于实际生产,但传统大豆蛋白胶黏剂活性交联剂原料多来源于化石资源并且加入量大。本研究探索了利用生物多酚类化合物槲皮素与环氧氯丙烷反应制备一种生物质交联剂环氧槲皮素,用于改性大豆蛋白胶黏剂。研究了环氧槲皮素的合成以及对胶黏剂胶接性能、黏度、防霉性等的影响,解析了环氧槲皮素对大豆蛋白胶黏剂的增强作用机制。结果表明：槲皮素环氧化后红外谱图出现明显环氧特征峰,证明环氧化槲皮素成功合成;环氧槲皮素可与蛋白质氨基、羧基反应形成交联结构,胶黏剂耐水胶接性能提高,当加入质量分数6%的环氧槲皮素时,与未改性胶黏剂相比,制备胶合板的干状、耐水胶合强度分别提高62.5%和148.1%至1.95和1.34 MPa,满足Ⅱ类胶合板标准要求,同时胶黏剂黏度降低609.7%;形成的交联结构热稳定性提高,残炭率提高6.61%;未反应槲皮素中的羟基可以有效提高胶黏剂防霉性达到5 d以上,有利于胶黏剂适用期和胶接耐久性的提高。     

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。     

聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂大豆胶黏剂制备及性能研究

采用己二酸(AA)、二乙烯三胺、环氧氯丙烷(ECH)合成聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂(PAE),将其与大豆蛋白按比例混合制备PAE大豆胶黏剂。在合成预聚体(PA)后,通过单因素试验,探究AA与ECH摩尔比、大豆蛋白添加量对胶合板胶合强度的影响,研究了PAE对大豆蛋白的改性作用及胶接机理。结果表明:在胶黏剂合成过程中AA与ECH摩尔比为1:1.0,大豆蛋白添加量为30%,热压温度为120℃、压力1.0 MPa、热压时间6 min条件下,PAE大豆蛋白胶黏剂胶合强度可达1.02 MPa,满足GB/T 9846-2015Ι类板指标要求。     

缩合单宁-PEI改性大豆蛋白胶黏剂制备及性能研究北大核心

以脱脂豆粕为原料,以环氧类树脂为交联剂,并用聚乙烯亚胺(PEI)改性缩合单宁为增强剂制备大豆蛋白基木材胶黏剂,探究缩合单宁与PEI添加比例对胶合板胶合强度的影响,并对改性后大豆蛋白胶黏剂的微观形貌、热稳定性等进行表征和分析,探讨缩合单宁改性大豆蛋白胶黏剂的增强机理。结果表明:当胶黏剂体系中缩合单宁与PEI的质量比为2∶1时,胶合板的耐水胶合强度为1.06 MPa,与未改性的相比提高了360.8%,满足GB/T 9846—2015Ⅱ类板指标要求。该胶黏剂原料为可再生资源,且具有良好的耐水性,具有工业应用的潜力。     

金属离子对大豆基木材胶黏剂胶合性能的影响

使用聚酰胺多胺-环氧氯丙烷树脂(PAE)溶液、脱脂豆粉和金属氯化物溶液调制无醛大豆基木材胶黏剂,采用傅里叶红外光谱、热重分析、胶合板性能评价等方法,探究金属离子种类、用量及其加入方式对大豆胶黏剂胶合性能的影响。结果表明:金属离子对大豆胶黏剂的胶合性能有着重要影响。添加Mg~(2+)与Fe~(3+)能够提高胶接耐水性能,而添加Na~+、Ca~(2+)、Cu~(2+)、Al~(3+)等金属离子会不同程度降低大豆胶黏剂耐水性能;Mg~(2+)可促进大豆蛋白伸展而且不影响PAE树脂的交联特性,使脱脂豆粉能与PAE树脂产生更好的交联反应,赋予大豆胶黏剂更好的胶接耐水性能;当Mg~(2+)添加量为胶黏剂的1.5 wt%(以1 wt%MgCl_2溶液计)时,压制的胶合板28 h"煮-烘-煮"湿强度达到1.16 MPa,较未添加金属离子大豆胶黏剂的湿强度提高11.5%,然而Mg~(2+)的添加顺序对大豆胶黏剂的胶合性能基本无影响。     

水性异氰酸酯交联剂的应用研究

采用不同链长的聚醚多元醇与多亚甲基多苯基多异氰酸酯（PAPI）反应,制备了两种不同结构的水性异氰酸酯（P-C、P-D）,联剂分别加入到氧化玉米淀粉胶黏剂和脲醛树脂胶黏剂中,以改善胶黏剂的胶接性能。通过粘接强度测试研究不同结构、不同用量的水性异氰酸酯对改性胶黏剂的胶接强度和耐水性的影响。实验结果表明：氧化玉米淀粉和脲醛树脂中加入水性异氰酸酯交联剂制备胶合板,胶接强度及耐水性均有显著提高。氧化玉米淀粉胶黏剂中加入10%的水性异氰酸酯P-D后,所制备胶合板的干态剪切强度可达2.64MPa。脲醛树脂胶黏剂中加入7.5%的P-D后,干态、湿态剪切强度分别为1.24MPa和1.23MPa,甲醛释放量为0.31mg/L,达到E0级标准。     

改性豆基蛋白胶黏剂的胶合工艺初探

以杨木单板为试材研究了改性豆基蛋白胶黏剂的胶合性能,采用单因素实验方法,探讨了改性豆基蛋白胶黏剂压制胶合板的胶合工艺。分析了热压温度、热压时间和涂胶量对三层杨木胶合板胶合性能的影响。结果表明:采用改性后的豆基蛋白胶黏剂,在压力为1.4MPa,温度为165℃左右,热压时间为1.4～1.6 min/mm,涂胶量为220g/m~2,压制的杨木胶合板胶合性能较佳且达到Ⅰ类胶合板的标准。     

离子液体中通过ATRP法制备大豆蛋白胶黏剂北大核心

为提高大豆蛋白胶黏剂的胶合强度,在离子液体(1-丁基-2,3-二甲基咪唑氯盐[BDMIM][Cl])中,采用原子转移自由基聚合(ATRP)法将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝到大豆蛋白分子主链,制备大豆蛋白胶黏剂。对原料大豆蛋白进行预处理,采用红外光谱和核磁氢谱对大豆蛋白结构和大豆蛋白接枝共聚物进行表征,并通过正交试验确定优化工艺条件。结果表明:改性胶黏剂的优化工艺参数为GMA 140 mL,CuBr(溴化亚铜)147.2 mg,油浴时间3 h,在此条件下制备的胶黏剂胶合强度达到1.44 MPa,符合国家标准GB/T 9846—2015Ⅱ类胶合板要求。     

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。     

油菜籽蛋白-丙烯酸酯乳液共混胶黏剂的制备

将油菜籽蛋白和丙烯酸酯乳液共混制备胶黏剂,以其代替部分醛类胶黏剂用于胶合板生产。采用单因素试验方法,确定油菜籽蛋白和丙烯酸酯乳液添加比例;采用正交试验方法,优化该胶黏剂制备胶合板工艺;通过热重分析评价胶黏剂的热稳定性。结果表明:油菜籽蛋白与丙烯酸酯乳液配比为8∶2,胶合板制备理想的热压工艺为二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)添加量4%、热压温度140℃、热压时间700s、热压压力0.8MPa,板材剪切强度1.71MPa,符合GB/T9846—2015《普通胶合板》中Ⅱ类胶合板的要求。     

碱木素-大豆蛋白胶黏剂在胶合板中的应用研究

探讨了一种新型木素基无醛胶黏剂在三层杨木胶合板中的应用。为了探究经活化还原处理后的碱木素与大豆蛋白共混制备生物质胶黏剂的工艺,以胶合板的胶合强度为性能指标.采用单因素实验,对漆酶加入量、碱木素,大豆蛋白共混比例、热压温度和热压时间等因素对其影响进行了研究。结果表明.最优工艺参数为:漆酶加入量为木质素的3/5,碱木素一大豆蛋白共混比例1:1,热压温度130℃,热压时间10 min,且此碱木素一大豆蛋白胶合体系的胶合强度达到并超过国家Ⅱ类胶合板的要求。     

生物乙醇木质素-PAE改性大豆蛋白胶黏剂合成工艺研究

将生物乙醇木质素与自合成的聚酰胺多胺环氧氯丙烷(PAE)树脂进行接枝共聚改性大豆蛋白,制备环保型胶合板用胶黏剂,并通过单因素试验确定了木质素种类、木质素与PAE质量比、木质素与PAE树脂反应时间、大豆蛋白添加量等工艺条件对大豆蛋白胶黏剂胶合强度的影响。结果表明:当选用生物乙醇木质素与PAE进行接枝共聚、木质素与PAE质量配比为1∶4、反应时间为30 min、大豆蛋白添加量为50%(以木质素-PAE总质量而言)时,制得的三层胶合板湿胶合强度(1.03 MPa)可达到GB/T 9846—2015Ι类杨木胶合板的指标要求。     

不同胶黏剂对玄武岩纤维增强竹木胶合板胶合性能的影响

分别采用环氧树脂、水溶性酚醛树脂和醇溶性酚醛树脂胶黏剂制备玄武岩纤维增强竹木胶合板,研究不同胶黏剂以及偶联剂处理竹材对板材胶合性能的影响。结果表明:1)采用不同胶黏剂胶合制成的玄武岩纤维增强竹木胶合板胶合性能依次为:醇溶性酚醛树脂胶黏剂〉水溶性酚醛树脂胶黏剂〉环氧树脂胶黏剂。2)竹材经偶联剂HMR和KH550处理后的胶合性能得到明显提高。     

丙烯酸树脂豆基胶黏剂的研究

以丙烯酸树脂作为交联剂,制备共混改性豆基胶黏剂。探讨了助剂加入量、助剂种类、胶液pH值及热压温度对胶合板的胶合强度与耐水性的影响。结果表明:当助剂加入量为胶液的3/1 000、助剂为聚氯化铝、胶液pH值为3.75时,压板工艺为热压时间6 min、热压压力1.1 MPa、热压温度125℃时,胶合板胶合强度为0.74 MPa,符合GB/T9846—2015中Ⅱ类胶合板强度要求。     

玉米酒精粕基木材胶黏剂的制备及其性能

以玉米酒精粕(DDGS)为原料、聚酰胺环氧氯丙烷树脂(PAE)为交联剂、水溶性豆粕(SM)为增强剂制备玉米酒精粕基木材胶黏剂,对比了DDGS与SM蛋白质含量及其氨基酸种类与含量,测试了胶黏剂黏度与制备胶合板的胶合强度,表征了固化胶黏剂功能性基团、热稳定性、断面形态,解析了DDGS基胶黏剂组分对性能的影响规律与增强作用机...     

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。     

胶合板用镁质胶黏剂的制备与性能表征

为解决醛系合成树脂胶黏剂甲醛释放、热稳定性差和阻燃效果较差的难题,探讨了一种功能叠加型无机镁质胶黏剂的制备技术,以期替代醛类合成树脂胶黏剂在木材工业上的使用。本研究中镁质胶黏剂的优化配方为n(MgO)/n(MgCl_2)=6,n(H_2O)/n(MgCl_2)=16,胶合板制备工艺为施胶量700 g/m~2(双面),冷压时间28 h,养护时间15 d。试验结果显示,养护天数对镁质胶黏剂制备胶合板胶合强度的影响最显著。当养护天数为3～19 d时,胶合板的干、湿胶合强度均呈现先增大后下降的趋势,13 d时干、湿胶合强度均达到峰值,干、湿胶合强度分别为1.40和1.08 MPa。通过对胶合板剪切破坏界面进行扫描电镜观察发现,镁质胶黏剂渗透到木材孔隙中形成了胶钉,产生了机械咬合结构。利用热重分析仪和锥形量热仪等对镁质胶黏剂的热稳定性和燃烧性能进行了测试,结果表明,镁质胶黏剂在本研究温度范围(30～800℃)内的总质量损失率为48%。在50 k W/m~2的热辐射功率下,镁质胶黏剂制备胶合板的平均热释放速率(HRR)为35.84 k W/m~2,总热释放量(THR)为20.97MJ/m~2。与普通酚醛树脂胶黏剂相比,镁质胶黏剂具有较好的热稳定性和阻燃性能。     

环氧树脂-水性聚酰胺改性豆粕胶黏剂压制胶合板的研究

本文采用环氧树脂和水性聚酰胺对豆粕进行复合改性制备无醛胶黏剂,对豆粕胶黏剂的性能指标和胶合板的胶合强度进行了研究.通过正交试验得出以下最佳工艺参数:当热压温度为120℃、环氧树脂与水性聚酰胺改性豆粕溶液的质量比为20:80、热压时间600 s时胶合板的胶合强度最高,为0.7628 MPa,达到国家标准GB/T 9846...     

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.