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。     

木材工业用VAC-BA-NMA-AA四元共聚乳液胶黏剂的制备与表征

以醋酸乙烯酯(VAC)、丙烯酸丁酯(BA)、N-羟甲基丙烯酸酰胺(NMA)和丙烯酸(AA)为单体,采用半连续乳液聚合方法制备了木材工业用四元乳液胶黏剂,其目的是提高乳液胶黏剂的胶合强度、耐水性及降低最低成膜温度。采用透射电镜、差式扫描量热仪和傅立叶红外光谱仪等对制备的共聚与均聚乳液胶黏剂的粒径、乳胶粒分布、玻璃化转变温度及乳液聚合物的聚合情况进行了分析,结果表明:与均聚乳液相比,四元共聚乳液乳胶粒的粒径适当、分布均匀,玻璃化转变温度由均聚乳液的20.92℃降至1.88℃,其傅立叶红外光谱图未出现丙烯酸丁酯及醋酸乙烯酯的C=C键特征峰,说明在乳液共聚过程中双键聚合较为彻底,产物呈现共聚物结构;性能检测结果表明:加入功能单体改性的共聚乳液与未改性的均聚乳液相比,乳液胶黏剂的胶合强度、耐水性都有较大程度的改善。     

生物质木材胶黏剂的研究进展

综述了几种重要生物质木材胶黏剂即单宁、木素、大豆蛋白、淀粉及木材原料基木材胶黏剂的研究进展情况,分析了生物质木材胶黏剂的应用现状,探讨了生物质木材胶黏剂的研究方向及发展趋势.     

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。     

生物质酚醛树脂木材胶黏剂的研发和应用

为了缓解石化资源紧缺带来的尖锐矛盾,探索生物质酚醛树脂(BPF)工业生产和应用的可行途径。与生产单位密切合作的初始工业水平下的研发/试产结果表明:BPF的固体含量和出釜粘度是影响树脂生产/使用技术经济期望的重要因素;BPF的生产技术条件和BPF对结构用胶合板的胶合条件和胶合效果与常规纯酚醛树脂(PF)基本相当,但具较好的环保效益和经济效益;生物质酚醛树脂具切实的技术经济可行性和广阔的开发应用前景,但须继续作出艰苦的努力和深入的探索。同时建议政府给取代性生物质材料研发、生产和使用以切实的鼓励政策。     

木材胶黏剂研究进展

我国木材胶黏剂消耗量巨大,主要胶种仍为甲醛类合成树脂胶黏剂,而非醛基胶黏剂、生物质基胶黏剂等环保型胶黏剂发展迅速,成为了近年来研究的热点。为了进一步深入研讨胶黏剂,综述了木材胶黏剂的最新研究进展和开发应用情况,囊括了脲醛树脂胶黏剂、酚醛树脂胶黏剂、三聚氰胺甲醛树脂胶黏剂、蛋白质基胶黏剂、木质素基胶黏剂、淀粉基胶黏剂、单宁基胶黏剂、异氰酸酯类胶黏剂、乳液类胶黏剂和热解生物油基胶黏剂等主要胶种,展望了木材胶黏剂的发展趋势及未来研究方向。     

纤维素-丙烯酸酯胶黏剂制备工艺

采用乳液聚合法合成羧甲基纤维素-丙烯酸酯乳液胶黏剂。通过单因素试验,初步确定各因素的影响水平,再通过正交试验获取乳液胶黏剂合成的较佳条件。结果表明：聚合温度设定75℃,软硬单体配比1：1,羧甲基纤维素钠（CMC）用量0.25％为较佳的合成条件。在较佳工艺条件下合成的纤维素-丙烯酸酯乳液固含量为：22.7％,黏度为38.4 mPa·s ,表面张力为36.6 mN/ m,剪切强度为1.81 MPa,pH 值为3.72。     

蛋白质木材胶黏剂

现代木材工业界用来制造刨花板、纤维板、胶合板及定向刨花板等的胶合剂都依赖石化原料。石化原料未来因为供应有限,价格必定高涨,并且法令对木质复合材料排放有毒气体的限制越来越严格,木材工业界不得不积极评估使用可再生的生物原料来合成环境友善的木材胶黏剂。笔者先讨论了蛋白质胶黏剂的历史背景及沿革,进而讨论蛋白质的化学特性以期了解其化学交联的可能性,最后再详述近年来蛋白胶改性的研究及成果。     

改性大豆蛋白胶黏剂基料的制备及表征

以尿素为改性剂,亚硫酸氢钠、过硫酸铵(APS)为引发剂,将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝到大豆分离蛋白(SPI)上制备改性大豆蛋白胶黏剂基料.研究了尿素浓度及处理时间、引发剂用量、反应温度、单体用量等因素对改性大豆蛋白胶黏剂基料的黏度和耐水性的影响,确定了最佳的工艺条件.最佳工艺条件为:尿素浓度3 mol/L,预处理时间30 min,反应温度50℃,NaHS03、APS和GMA分别占大豆蛋白的质量分数为5％、10％和84％.合成的基料黏度为59.68(mPa.s),胶膜水溶物含量为44.12％,对桦木的拉伸剪切强度为5.85 MPa,基本满足木材胶黏剂要求.红外光谱证明GMA和SPI发生了接枝反应.     

胶黏剂在人造板上的应用现状

分析了胶黏剂在人造板行业的利用情况,阐述了环保型胶黏剂、生物质黏剂及其它胶黏剂的研究进展和应用现状,以期为木材胶黏剂的发展提供了一定的参考。     

木材用改性淀粉胶黏剂的制备

以玉米淀粉、三聚氰胺、尿素和甲醛为原料,利用交联共聚的方法,制备木材用改性淀粉胶黏剂.分别研究配比中三聚氰胺、尿素和甲醛对改性后的淀粉胶黏剂干状胶合强度、湿状胶合强度和游离甲醛含量3个性能指标的影响.利用傅里叶转换红外光谱技术对其结构进行表征.     

利用苯酚液化大豆粉制备耐水性木材胶黏剂

以硫酸/磷酸为催化剂和苯酚液化,将大豆粉转化为胶黏剂的制备原料,并制备得到耐水性木材胶黏剂。采用GPC,HPLC,FTIR等手段结合胶合板压制,对豆粉苯酚液化产物及其与甲醛缩聚得到的胶黏剂进行表征。结果表明:以苯酚/豆粉质量比为3/1～2/1、5%硫酸为催化剂下,将豆粉在130～150℃下液化90min,90%以上的豆粉转化成相对分子质量为250～7250的产物,部分苯酚以1,4-取代和1,2-取代方式与豆粉反应形成结合酚;苯酚液化不仅破坏大豆蛋白的紧密球形结构,还使液化豆粉的活性基团增加,由此通过苯酚液化豆粉与甲醛缩聚,制得低游离甲醛释放的、胶接性能满足国家标准要求的Ⅰ类胶黏剂,由此所制备胶合板的28h煮-烘-煮湿强度在1.24～1.81MPa之间,达到耐候胶合板要求;苯酚/豆粉的比例对液化产物以及苯酚液化豆粉-甲醛胶黏剂的许多特性都有不同的影响,其中以苯酚/豆粉比例为3的胶黏剂胶接强度最好。     

我国木材工业用胶黏剂与胶接技术现状和展望

介绍木材工业使用胶黏剂的种类、性能及其特性,以及我国木工胶黏剂生产应用的现状、存在的问题和发展趋势.从被胶接材料、调配胶技术、胶接的表界面和胶接性能角度出发,提出了木材胶接技术对合理使用胶黏剂和提高胶接效能的重要作用问题.     

竹材苯酚液化及胶黏剂制备工艺

采用单因素试验和正交试验研究了竹材加工剩余物的苯酚液化工艺,并进一步研究了竹材苯酚液化产物-甲醛树脂胶黏剂(BPF)的制备工艺和性能。试验结果表明:竹材苯酚液化过程中,液化温度对液化效果的影响最为显著,其次是液比和液化反应时间,催化剂用量2%~4%范围内对液化效果影响不大。竹材加工剩余物苯酚液化的优选工艺为:液固比值3.5、催化剂用量4%、液化温度145℃、液化时间60 min;在此工艺下竹材液化率为99.1%。胶黏剂制备过程中,竹材苯酚液化物与甲醛溶液(甲醛质量分数为37%)的合理质量比为100∶164.8~199.5,其中以100∶182.1较佳。BPF的固化温度低于普通酚醛树脂胶黏剂(PF),因而可在较低温度下固化良好,在130℃或140℃热压温度条件下,用其制备的胶合板的胶合强度均比较理想,热压温度为140℃时的试验结果更佳。     

HDI交联聚乙烯醇木材胶黏剂的研究

以聚乙烯醇溶液为基质,采用正交试验法探究表面活性剂OP-10、催化剂、交联剂HDI的加入量,搅拌时间,反应温度和聚乙烯醇的相对体积质量分数对改性聚乙烯醇木材胶黏剂性能的影响。结果表明:HDI以及催化剂的加入能较大幅度地提高胶黏剂的稳定性和粘结性能,从而达到改性聚乙烯醇胶黏剂的目的。试验可得到乳白色的稳定产品,可用于建筑行业作木材胶黏剂,且更为环保。     

关于玉米淀粉改性快固型聚醋酸乙烯酯乳液的研究

用经过处理的玉米淀粉对聚酯酸乙稀醋液进行改性，可有效提高其凝胶速度，使初始胶合强度有较大提高，用改性后的聚醋酸乙稀酯乳胶代替指接胶生产集成材，可满足机械化生产的需要，并可大大降低生产成本。     

复合变性淀粉制备淀粉基异氰酸酯胶黏剂的研究

研究了复合变性玉米淀粉制备Ⅰ、Ⅱ型淀粉基水性高分子-异氰酸酯(API)胶黏剂的工艺.选择复合变性淀粉乳液、二元酸、聚乙烯醇、多异氰酸酯的用量作为影响因素,以压缩、拉伸剪切强度为评价目标,通过正交试验优化出满足日本JISK 6806-1995指标要求的Ⅰ、Ⅱ型淀粉基API胶黏剂的配方,对影响胶黏剂理化性能的因素进行了系统分析.验证实验证明,所优化出的最佳配方具有明显的生产可操作性,交联剂多异氰酸酯可不经封闭直接使用,完全能够满足现有的木材胶合制品生产工艺的要求.     

叔碳酸乙烯酯改性醋酸乙烯酯乳液的性能分析

采用半连续种子乳液聚合法,合成醋酸乙烯酯／叔碳酸乙烯酯（VAc／Veova10）共聚乳液,考察Veova10的加入量对共聚乳液胶膜的玻璃化转变温度和模量,乳液的粘接性能、稳定性能、黏度及微观状态的影响,结果表明：共聚改性后胶膜的低温脆性得到改善,乳液粘接性能略降低,贮存稳定性、稀释稳定性良好。