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。     

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。     

蔗渣液化产物改性环氧树脂的制备和性能研究

将蔗渣在碳酸乙烯酯中以硫酸为催化剂进行快速液化,然后将液化产物与双酚A缩水甘油醚混合,或将液化产物与双酚A及环氧氯丙烷反应,可制成环氧树脂胶黏剂.该胶黏剂用三乙烯基四胺固化剂固化.讨论了环氧树脂制备方式、液化产物含量和固化剂用量对所得环氧树脂黏合强度及固化物的力学性能的影响,并用DSC和TGA对环氧树脂固化物的热稳定性进行了表征.发现本实验制备的环氧树脂的黏接剪切强度和热稳定性优于传统的双酚A型环氧树脂,用液化产物通过化学改性方法制备的环氧树脂性能优于用共混方法制得的环氧树脂.     

花生壳苯酚液化物-甲醛树脂胶用于集装箱底板试验

花生壳苯酚液化物-甲醛树脂胶粘剂是花生壳粉苯酚液化后的高反应活性产物与甲醛缩聚而成的高耐水性木材胶粘剂.探讨了花生壳苯酚液化物-甲醛树脂胶粘剂用于集装箱底板生产的最佳胶合工艺,检测了集装箱底板的各项物理力学性能和耐老化性能,并与传统酚醛胶及落叶松单宁胶进行了成本对比分析.结果表明,花生壳苯酚液化物-甲醛树脂胶粘剂的最佳胶合工艺为双面施胶量350 g/m2,热压时间1.2 min/mm,热压温度140℃;在此热压工艺条件下压制的集装箱底板的各项物理力学性能可以满足国家标准的要求,具有胶合强度高、耐老化性能优异、成本低廉等优点.     

PMUF树脂胶黏剂的制备与性能

以尿素和三聚氰胺作为酚醛树脂改性单体制备苯酚-三聚氰胺-尿素-甲醛(PMUF)树脂胶黏剂,研究甲醛、苯酚、尿素、三聚氰胺及氢氧化钠用量对PMUF树脂胶黏剂性能的影响,并采用DSC和13C-NMR对其进行表征.结果表明:PMUF树脂游离甲醛含量低,能满足耐水、耐候性能要求较高的人造板产品的生产.当甲醛、苯酚、尿素、三聚氰胺、NaOH的摩尔比为3.1∶1∶0.7∶0.3∶0.5时胶黏剂性能最佳,其最佳固化温度为135.5℃.     

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。     

多胺基聚合物改性室温固化型MUF树脂胶黏剂

为解决三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)树脂作为室外级结构集成材胶黏剂时存在的脆性大、易开裂的问题,得到韧性优秀且综合性能满足室外级结构集成材标准的室温固化型MUF树脂胶黏剂,本研究在MUF树脂合成中使用两种改性剂尿素-乙二胺(UE)、尿素-三(2-氨基乙基)胺(UD)分别替代部分三聚氰胺合成了MUF-UE、MUF-UD树脂胶黏剂。通过制备树脂拉伸试样以及胶合木考察改性后的MUF树脂的物理力学性能,借助DSC、DMA分析改性前后树脂的热性能,使用FT-IR、ESI-MS分析改性前后树脂的结构变化。试验结果表明:相较于未改性MUF树脂,MUF-UE树脂拉伸强度和断裂伸长率分别提高51.5%和30.8%,所制备胶合木剪切强度高达8.00 MPa,冷、沸水二次循环剥离率均为0%;MUF-UD树脂拉伸强度相比改性前会有所下降,但断裂伸长率以及胶合木剪切强度对比改性前有一定提高。结构分析表明,UE和UD能够参与MUF树脂合成反应并形成共缩聚产物,且不改变树脂体系中主要官能团结构。     

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。     

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。     

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。     

液化木质素磺酸钙基环保酚醛胶黏剂的合成

探讨了加料方式对传统酚醛树脂(PF)胶黏剂游离酚、醛的影响因素.在此基础上,采用热化学酚化技术活化木质素磺酸钙得到木质素磺酸钙酚化产物,将酚化产物代替苯酚制备低成本的木质素基酚醛胶黏剂(LPF).实验结果表明,当甲醛分3次加入、碱液分2次加入时,制备的PF胶黏剂具有较低的游离酚、醛,且以苯酚为液化试剂,液化温度140℃、液化时间15min、苯酚与木质素磺酸钙的质量比(酚木比)为2∶1,酚化工业木质素磺酸钙,将得到的酚化液代替苯酚在酚醛物质的量之比为1∶1.7时,制得的LPF具有更低的游离酚、醛含量、较长的储存期和优异的胶合性能.     

马尾松防腐材胶合性能的径向变异研究

胶合性能径向变异的研究可为马尾松防腐集成材的原料选取提供重要依据.以35年生马尾松为试验用材,选用季铵铜防腐剂和间苯二酚-苯酚-甲醛树脂胶黏剂制备防腐材胶合试件,并检测其拉伸剪切强度及木破率,研究胶合性能的径向变异,从木材密度和胶黏剂渗透性能两方面分析胶合性能变化的原因.结果 表明:沿髓心至树皮方向,马尾松防腐材剪切强...     

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。     

高醚含量三聚氰胺改性脲醛树脂胶接胶合板性能研究

采用常规和高醚两种工艺合成了脲醛树脂及三聚氰胺改性脲醛树脂,研究了合成工艺、三聚氰胺添加、固化剂种类等对低摩尔比树脂胶接胶合板胶合强度和甲醛释放量的影响。结果表明:高醚工艺合成的脲醛树脂固化时间较长,胶接胶合板甲醛释放量较高。三聚氰胺在反应初期加入合成的高醚改性树脂胶接胶合板,胶合强度高,甲醛释放量低;三聚氰胺在树脂合成反应末期加入时主要起降低板的甲醛释放量作用。复合固化剂可有效促进低游离甲醛含量树脂的固化,提高胶合强度,降低甲醛释放量。     

果葡糖浆改性糠醛苯酚树脂的研究

酚醛树脂具有优异的胶结强度和耐水性,在高温高湿的环境中有相当高的耐久性,耐酸、耐化学药剂的侵蚀,具有能广泛改性的特点,可与多种树脂混合使用,是一类性能优良的结构胶黏剂。绿色化和低成本化是酚醛树脂的发展趋势。以果葡糖浆代替甲醛合成的糖稀苯酚树脂满足了树脂绿色化的要求。探讨了热压温度,时间和固化剂用量对树脂胶合强度的影响,通过正交实验确定出糖稀苯酚胶黏剂实验的最佳工艺条件为:温度为130℃,压力为0.5MPa,固化剂加入量为质量分数的5%时,所压制的胶合板胶合强度优异。     

液化木薯淀粉对改性酚醛树脂的性能影响及结构表征北大核心

以苯酚为液化剂,在酸性条件下液化木薯淀粉,将所得液化产物用于制备淀粉基改性酚醛(APF)树脂胶黏剂。采用单因素条件探讨液化过程中木薯淀粉添加量对改性树脂性能的影响,并通过FT-IR和SEM表征改性树脂结构。结果表明:随着木薯淀粉添加量的增大,改性树脂胶合强度逐渐下降,当液固比从2.4∶1降至1.0∶1时,制备的胶合板胶合强度由1.85 MPa降至1.14 MPa,降幅达到38.4%,但仍高于国家标准要求的0.7 MPa。同时,随着木薯淀粉添加量的增大,胶合板甲醛释放量逐渐减小,由0.279 mg/L降至0.095 mg/L,远低于国家标准E0级(0.5 mg/L)要求。FT-IR分析表明,在1014 cm^(-1)和1147 cm^(-1)处分别出现芳香醚C—O和芳香醚C—O—C的伸缩振动峰。SEM结果显示,木薯淀粉经液化后细胞壁形态遭到严重破坏,结晶度降低,但仍可观察到APF树脂的表面存在颗粒,说明APF树脂产生了更多的活性芳核衍生物,总体活性增强,易于发生化学交联反应。     

核桃壳苯酚液化及其产物树脂化制备木材胶黏剂的研究

采用硫酸催化剂,考察了苯酚与核桃壳质量比等条件对核桃壳液化的影响。结果表明相同液化条件下,随着苯酚与核桃壳质量比从2∶1升至5∶1,残渣率从26.49%降至6.60%;随着浓硫酸加入量从2%增至4%、反应时间从5 min延至120 min、反应温度从100℃增至150℃,残渣率则分别从20.79%降至10.48%、48.84%降至15.62%、28.86%降至9.39%,游离酚含量分别从17.32%降至12.67%、41.71%降至10.25%、21.94%降至14.33%。同时,液化产物重均相对分子质量(MW)可降至706~1 030、分散度可降至1.04~1.25;液化产物中高相对分子质量部分随着苯酚与核桃壳质量比的增加有所降低,但随着浓硫酸加入量、液化反应时间和温度的增加而有所增加;核桃壳液化产物/苯酚/甲醛共缩聚树脂胶黏剂(WPF)与传统酚醛树脂胶黏剂(PF)的对比表明,WPF的胶接强度可达1.33 MPa,可作为胶合板用胶黏剂。     

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.     

杨木粉液化产物及其树脂制备工艺

随着石油资源的不断匮乏,速生杨木这种可再生生物质资源逐渐被人们所重视,为制备可以替代传统树脂的新型树脂材料,解决当今能源危机问题,许多国家都在生物质资源利用方面做了研究。以杨木屑为原料,通过液化试验制备液化产物,再通过液化产物制备树脂,研究催化剂和液化剂用量、反应时间以及反应温度对液化产物所制树脂的影响,寻找较优制备条件。结果表明:液化反应在液固比为1.5的70%苯酚用量、聚乙二醇400的复合液化剂,4%浓硫酸催化剂用量,135℃的液化反应温度,120 min的液化反应时间条件下,可制备出效果较好的液化产物,其残渣率为7%,羟值为370 mg/g。通过液化产物制备树脂的较佳条件是:甲醛与液化产物摩尔比1.2,Na OH与液化产物摩尔比0.5,反应温度85℃反应时间120 min。在此条件下制得优质树脂,黏度为4 500~6 500 m Pa·s,固含量70%~80%。     

氧化淀粉改性粉状脲醛树脂胶初探

以H2O2为氧化剂制作氧化淀粉,并加入到脲醛树脂中,制备改性UF树脂.通过介绍改性UF制胶的机理、工艺及影响因素,及与常规脲醛树脂胶黏剂的性能对比,结果表明,改性UF树脂的胶合强度、耐水性、耐老化性均有明显提高,游离甲醛含量明显降低.