人造板用无机胶黏剂研究现状

随着人造板产业的快速发展,胶黏剂的无甲醛化受到人们的广泛关注,而在人造板行业中,常用的胶黏剂为“三醛类”有机胶黏剂,在使用过程中会释放甲醛,危害人们的身体健康。因此,无甲醛化的无机胶黏剂研究引起了研究者的兴趣。本文主要介绍了人造板工业中常用的硅酸盐胶黏剂和氯氧镁胶黏剂及其改性研究现状,并且对无机胶黏剂生产人造板的研究与应用现状进行了阐述,以期为无机胶黏剂生产人造板提供参考。     

胶合板用硅镁系环保无机胶黏剂制备与阻燃性能研究

以硅酸钠、硅酸铝、氧化镁和硅烷偶联剂为原料,制备胶合板用硅镁系硅酸盐无机胶黏剂。采用单因素试验和正交试验考察了主要成分用量对胶黏剂的胶合性能的影响,并采用锥形量热分析技术和热重法分别测试其阻燃抑烟性能以及耐热性能。结果表明,当硅酸钠的质量分数为92.5%,硅酸铝的质量分数为4.7%,氧化镁的质量分数为2.8%,硅烷偶联剂的百分比含量为0.6%(相对于硅酸钠的质量而言)时,改性胶黏剂的综合性能最好,其胶合强度达到0.85MPa,阻燃抑烟性能效果显著,热释放总量和热释放速率明显降低。     

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。     

环境友好型胶合板用胶黏剂及其改性技术的研究进展

总结国内外环境友好型胶合板用胶改性技术的研究成果,重点分析传统“三醛胶”的改性处理、无甲醛生物质胶黏剂和化学胶黏剂的应用以及单板预处理等可以降低胶合板中甲醛释放量的技术措施,讨论上述处理技术在应用中存在的问题及未来研究方向.     

改性大豆蛋白胶黏剂制造杨木胶合板热压工艺

利用单因素试验方法,研究了热压温度、热压时间、热压压力和施胶量对使用改性大豆蛋白胶黏剂制造的杨木胶合板胶合强度的影响规律.结果表明:在100～ 220℃热压温度范围内,随着热压温度的增加,胶合强度显著增大;在35～60 s/mm热压时间范围内,胶合强度随热压时间的增加呈上升趋势,当时间从60 s/mm升至85 s/mm,胶合强度几乎保持一致;热压压力在1.25 MPa时,胶合强度达到最大值;施胶量在130 ～430g/m2热压时间范围内,胶合强度随施胶量的增加呈上升趋势.由此得出最优工艺参数为:热压温度180℃,热压压力1.25 MPa,热压时间60 s/mm,施胶量为310g/m2.     

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。     

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。     

改性淀粉胶黏剂的研制

利用氧化、缩聚、交联等方法可提高淀粉胶黏剂的耐水性。以次氯酸钠、聚乙烯醇、丙烯酰胺、甲苯二异氰酸酯用量为变量，通过正交试验确定的最佳制胶配方为：在100g玉米淀粉中添加次氯酸钠溶液30mL、聚乙烯醇4g、丙烯酰胺24g及主剂重10％的甲苯二异氰酸酯。测试结果表明，按此配方制得的淀粉胶黏剂的胶合性能指标、成本等与UF树脂胶相当，可替代UF类树脂，解决产品中甲醛气体的释放问题。     

木材用大豆油基异氰酸酯胶黏剂的制备与表征

以大豆油为原料制备多元醇,代替传统的聚醚多元醇,合成木材用单组分室温湿固化型植物油基异氰酸酯胶黏剂.使用FTIR、TG和DTG对胶黏剂的结构和热稳定进行分析,讨论大豆油基多元醇的羟值、用量和NCO/OH比例对胶黏剂贮存期、胶接强度和热稳定性等性能的影响.结果表明:当羟值为69 mgKOH·g-1、SOP/PEG摩尔比为20％、R=7、固含量为80％时,制备的异氰酸酯胶黏剂最终CPS达到21.06 MPa,贮存期大于3个月,湿循环CPS达到12.04 MPa,比PEG/PAPI体系提高26.01％,热稳定也有显著提高.     

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...     

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。     

大豆基胶黏剂在杨木多层胶合板中的应用

采用大豆基胶黏剂生产多层胶合板,因大豆基胶黏剂固体含量低,导致板坯含水率偏高,胶合板在热压过程,在温度、压力及时间的共同作用下,其压缩率及制品厚度不易控制。采用厚度规保证胶合板厚度,通过正交试验方法确定杨木胶合板的热压工艺。结果表明:在热压压力0.8 MPa、涂胶量400 g/m~2、热压温度125℃、热压时间70 s/mm板厚的工艺条件下,生产的大豆基胶黏剂杨木胶合板的主要物理力学性能满足GB/T 9846—2015《普通胶合板》要求。     

湿地松单宁制造胶合板胶黏剂的研究

用湿地松缩合单宁替代部分苯酚研制耐水性胶合板胶黏剂;选定四因素三水平进行正交试验,寻找制备胶合板胶黏剂的最佳工艺条件,探求湿地松缩合单宁胶制备的可行性,以达到充分利用废弃物,降低胶合板胶黏剂的工业生产成本,减少环境污染的目的。本实验研究表明:用湿地松缩合单宁替代40%的苯酚制成的胶黏剂用于压制胶合板,其质量符合Ⅰ类胶合板国家标准。     

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.     

酶解木质素改性酚醛树脂胶黏剂的研究

利用秸秆发酵制备能源酒精的残渣中提取的酶解木质素(EHL),部分代替苯酚合成改性酚醛树脂胶,并热压制得胶合板.测定了胶合板的胶合强度,改性树脂胶的黏度、固含量、水混合比、可被溴化物、游离酚、游离醛等性能指标.结果表明:木质素替代量达20%时,各项性能仍能基本达到国家标准Ⅰ类板的要求,特别是耐水性十分良好,水煮两次后胶合强度仍远大于国家标准Ⅰ类板≥0.7MPa的要求.     

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.     

氯氧镁水泥与竹材胶合的力学性能试验研究

竹材和新型材料氯氧镁水泥均具有资源可持续、性能优良和原材料丰富等优点。介绍了氯氧镁水泥与竹条、竹帘连接后的抗压强度、抗弯强度与胶层剪切强度的试验和检测工作,并将制得的竹／无机复合材料的抗压强度、抗弯强度与单板,无机复合材料进行比较,将其与膨胀珍珠岩水泥进行胶层剪切强度比较。结果表明,氯氧镁水泥与竹材结合后,其整体性能优良,尤其是竹条／无机复合材料的抗压强度、抗弯强度、胶层抗剪强度均超过其他材料;对于竹材不同部位的胶层抗剪强度,竹黄无节处最大、竹黄有节处次之、竹青无节处再次之、竹青有节处最小。本研究对开拓我国竹材利用的新领域和提高竹材连接强度等方面具有较高的应用价值。     

刨花板用环保胶黏剂的制备与性能研究

将工业化生产的生物油与聚合4,4’-二苯基甲烷-二异氰酸酯(PMDI)按不同比例混合,并加入一定量的稀释剂形成稳定的PMDI/生物油胶合体系,以此体系作为胶黏剂压制单层结构刨花板,探讨胶黏剂施加量、PMDI/生物油混合比、稀释剂加入量等对刨花板内结合强度、静曲强度、弹性模量、吸水厚度膨胀率、吸水率等物理力学性能的影响。结果表明:加入稀释剂有效地降低了PMDI/生物油体系的黏度,提高了体系在施胶过程中的雾化效果;PMDI/生物油混合比为25∶75的胶黏剂压制的刨花板具有与纯异氰酸酯胶黏剂压制刨花板相似的性能。     

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.