改性花生蛋白基黏合剂用于杨木胶合板热压工艺的研究

通过单因素试验,对改性花生蛋白黏合剂所适用的杨木胶合板最佳热压工艺条件进行探究。着重考察了热压压力、热压时间、热压温度和涂胶量对胶合板湿态胶合强度的影响,并利用正交试验进行工艺优化。研究结果表明:最佳热压工艺为热压压力0.6 MPa、热压时间600 s、热压温度100℃和涂胶量210 g/m~2。利用该工艺制备的胶合板湿态胶合强度达到1.39 MPa,满足国家Ⅱ类胶合板的要求(0.70 MPa)。     

乙醇/尿素复合改性大豆分离蛋白胶粘剂的研究

以大豆分离蛋白(SPI)含量、乙醇含量、尿素含量、交联剂含量和反应温度为试验因素,以胶粘剂的固含量、黏度、干态粘接强度和湿态粘接强度为考核指标,采用正交试验法优选出制备乙醇/尿素复合改性SPI胶粘剂的最优方案。结果表明:当w(SPI)=11%、w(乙醇)=35%、w(尿素)=4%、w(交联剂)=0.3%(均相对于SPI水溶液质量而言)和反应温度为60℃时,乙醇/尿素复合改性SPI胶粘剂的综合性能相对最好,其固含量为10.340%、黏度为52.0 Pa·s、干态粘接强度(2.540 MPa)和湿态粘接强度(1.370 MPa)均满足Ⅱ类胶合板的标准要求。     

无醛玉米秸秆木质素基木材胶黏剂的制备与性能

将玉米秸秆木质素进行羟乙基化改性,添加一定量环氧氯丙烷制备了无醛人造板用木材胶黏剂。利用胶接强度测试以及红外光谱分析和热重分析对胶黏剂的性能进行了表征。结果表明,随着环氧氯丙烷添加量的增大,胶合板的剪切强度呈现先增大后降低的趋势,添加量为30份时,剪切强度最大(干胶合强度1.58MPa),达到国家II类胶合板标准,此时胶黏剂固化样品的热稳定性最好。木质素基胶黏剂中添加一定量聚丙烯酸酯乳液可以明显提升胶黏剂的粘接性能和耐水性能,其干胶合强度最高可达2.73MPa,湿胶合强度最高可达1.09MPa。聚丙烯酸酯乳液的加入对胶黏剂在400℃以内的耐热性没有明显影响。     

不同木质素磺酸钠对豆粕胶黏剂性能的影响

通过FTIR、元素分析、GPC对4种不同来源的木质素磺酸钠进行物理化学性质分析,并将其与水性聚酰胺协同改性豆粕胶黏剂(简称豆粕胶),利用测试接触角、剪切黏度和湿态胶合强度考察改性前后胶黏剂的浸润性、流变特性以及所得胶合板的胶合性能.红外谱图分析表明,在1065 cm–1附近出现了磺酸基或磺甲基中S==O的伸缩振动吸收峰,证明木质素经过磺化反应或磺甲基化反应得到木质素磺酸钠;木质素磺酸钠中磺酸基含量越高,经其改性的豆粕胶的零剪切黏度越低且在木材表面的润湿性越好;豆粕胶黏剂与杨木单板的接触角从未改性的95°降到改性后的61°;与水性聚酰胺协同改性后的豆粕胶制得胶合板的湿态胶合强度达到0.92 MPa,合格率为100％,满足国家Ⅱ类胶合板的标准要求(胶合强度≥0.70 MPa,合格率≥90％).     

基于木素填料的脲醛树脂胶粘剂研究

研究了面粉、碱木素和木素磺酸钙对脲醛树脂(UF)胶粘剂性能的影响,探讨了碱木素、木素磺酸钙用作胶粘剂填料的可行性。研究结果表明:UF胶粘剂的固含量随着填料用量的增加而增大;UF胶粘剂的固化时间和pH值随面粉或木素磺酸钙用量的增加而降低,却随碱木素用量的增加而增大;使用含木素填料的UF胶粘剂压制胶合板,当w(木素)=15%～20%、施胶量为240～260g/m2时,胶合板的湿态胶合强度略高于纯UF胶粘剂压制的胶合板;以m(面粉)∶m(木素)=1∶1作为混合填料,其干态胶合强度远高于国家标准,并且均高于1.05MPa,其湿态胶合强度能达到国际标准。     

Ⅰ类胶合板用大豆分离蛋白基木材胶粘剂的制备与表征

采用A-SPI[酸热处理SPI(大豆分离蛋白)]和交联改性剂[PAE(聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂)]对D-SPI(热碱液化SPI)进行复合改性,制备PAE改性SPI基木材胶粘剂。以干态胶接强度、耐水煮胶接强度为考核指标,采用单因素试验法优选出制备PAE改性SPI基胶粘剂的优化配方,并揭示了PAE对SPI基胶粘剂耐水性的改善机制。研究结果表明:制备PAE改性SPI基胶粘剂的优化配方为m(D-SPI)∶m(A-SPI)=1∶3、w(PAE)=30%(相对于胶粘剂质量而言);由优化配方胶粘剂制备的胶合板,经28 h煮-烘-煮循环处理后,其耐水煮胶接强度(1.25 MPa)满足Ⅰ类胶合板的指标要求。     

环氧氯丙烷改性糠醛渣的制备

研究了改性糠醛渣的制备过程和最佳改性条件。首先将糠醛渣进行预处理,然后在浓度为20%的氢氧化钠溶液中搅拌30 min,并静置18 h,再加入环氧氯丙烷,在一定条件下进行改性得到环氧氯丙烷改性糠醛渣。再根据反应时间,反应温度,溶液浓度,固液比确定最佳改性条件,结果表明:最佳改性条件为反应时间30 min,反应温度60℃,环氧氯丙烷浓度70%,固液比1︰4。改性后的糠醛渣吸附亚甲基蓝溶液时,去除率可达到98%。     

硫酸铝改性骨胶的制备及其胶接工艺

以硫酸铝作为骨胶的改性剂,制备出常温呈液态的硫酸铝改性骨胶。采用热失重分析(TGA)法、差示扫描量热(DSC)法、红外光谱(FT-IR)法和扫描电镜(SEM)等对改性前后骨胶的性能进行了检测和表征,并通过正交试验法优选出改性骨胶压制胶合板的最佳工艺参数。研究结果表明:硫酸铝对改性骨胶的热稳定性影响不大;热压温度对改性骨胶胶接强度的影响相对最大,当热压温度为110℃、热压时间为20 min、热压压力为4 MPa和存放时间为48 h时,由该改性骨胶压制而成的胶合板具有相对最大的干态、湿态胶接强度;改性骨胶的耐水性显著增强,其胶膜表面结构规整,胶膜断面转变为海藻状结构。     

低甲醛释放量人造板用改性脲醛树脂制备及应用研究

为了降低脲醛树脂的游离甲醛含量及其胶接制品的甲醛释放量,本研究在脲醛树脂合成过程中加入改性剂代替部分甲醛,通过尿素-甲醛-改性剂发生共缩聚反应,合成了改性脲醛树脂。研究了改性剂取代甲醛的摩尔比对改性脲醛树脂固化速度、游离甲醛含量的影响,以及在不同的热压条件下,对胶接胶合板的胶合强度和甲醛释放量的影响。研究结果表明,改性剂的加入不仅能有效降低改性脲醛树脂的游离甲醛含量及其胶合板的甲醛释放量,还能提高胶合板的胶合强度和耐水性。     

环氧氯丙烷改性淀粉基胶黏剂的制备及性能研究

以玉米淀粉为原料,经双氧水氧化、环氧氯丙烷交联改性后以碱糊化制得环氧氯丙烷改性淀粉基胶黏剂。通过单因素实验及正交设计实验优化了环氧氯丙烷交联改性的实验条件。最佳工艺条件为:环氧氯丙烷用量为2%(相对于淀粉的质量分数)、反应温度为50℃、反应时间为4 h、交联反应体系的pH值为11。制备的胶黏剂的胶合强度可达4.4 kg/m~2,耐水时间为10 h,交联度为1.2。环氧氯丙烷交联改性淀粉基胶黏剂的性能明显优于氧化淀粉胶黏剂。     

基于膨润土的脲醛树脂填料的开发与性能研究

比较了面粉、膨润土及其用量对脲醛(UF)树脂胶粘剂的pH值、固含量、固化时间和胶合强度的影响,探讨了膨润土用作胶粘剂填料的可行性。研究结果表明:随着膨润土用量的增加,UF树脂胶粘剂的pH值、固化时间和固含量呈递增趋势,游离甲醛含量明显下降;随着面粉用量的增加,UF树脂胶粘剂的固含量和固化时间呈递增趋势(但增幅比膨润土体系小),pH值有所降低;用添加膨润土的UF树脂胶粘剂生产的胶合板,当w(膨润土)≤20%、施胶量为280～300 g/m2时,胶合板的湿态胶合强度(1.69 MPa)比面粉体系(1.53 MPa)和纯UF树脂胶粘剂体系(1.09 MPa)的高,其湿态胶合强度能达到GB 9 846-1988的标准,而干态胶合强度则远高于GB 9 846-1988标准。     

复合改性淀粉基木材胶粘剂的制备

首先糠醛和聚乙烯醇(PVA)在酸性条件下合成聚乙烯醇缩糠醛树脂;然后将该树脂和环氧氯丙烷对氧化淀粉进行2步改性,并加入适量的亲水改性多异氰酸酯,制得多层人造板用淀粉基木材胶粘剂。研究结果表明:当pH为10、w(聚乙烯醇缩糠醛树脂)=20%和w(环氧氯丙烷)=1.0%(均相对于氧化淀粉胶粘剂质量而言)时,该胶粘剂的湿态剪切强度升至0.68 MPa;施胶前加入3.0%亲水改性多异氰酸酯(相对于氧化淀粉胶粘剂质量而言),则该胶粘剂的胶接强度(为0.72 MPa)满足GB/T 9846—2004标准中Ⅱ类胶合板的指标要求。     

桉树皮灰改性乐器胶粘剂制备及性能研究

为了提高乐器胶粘剂的耐湿热稳定性和粘接性能,采用桉树皮灰(A)和偶联桉树皮灰(CA)对涂料胶粘剂进行了改性处理,研究了其占胶粘剂占比,以及添加面粉后对酚醛胶粘剂的改性效果。结果表明,相同改性剂添加量时,CA改性胶粘剂的干胶合强度和湿胶合强度都高于A改性胶粘剂;在相同占比下,偶联桉树皮灰+面粉(CAF)改性胶粘剂的干胶合强度和湿胶合强度都高于桉树皮灰+面粉(AF)改性胶粘剂。A改性胶粘剂的固化起始点、峰值、终止点和热焓值的变化趋势与CA改性胶粘剂较为相似,CA改性胶粘剂的固化峰值温度低于A改性胶粘剂。CAF占比为25%时胶粘剂具有较好的干胶合强度和湿胶合强度。     

PVA-ECH接枝改性脱脂豆粉制备高性能木材胶粘剂

采用聚乙烯醇(PVA)和环氧氯丙烷(ECH)混合改性脱脂豆粉(DSF),制备高性能大豆蛋白基胶粘剂,再用于压制三层杨木胶合板,并检测胶合强度。研究结果表明:w(PVA-ECH交联剂)=3%(相对于单体质量而言)时,大豆蛋白基胶粘剂的热稳定性明显提高,溶解率降低了55.56%;胶合强度为0.88 MPa,达到GB/T 9846—2015标准中室内用Ⅱ类胶合板的要求(≥0.7 MPa);在碱性环境下,大豆蛋白的球状结构展开,改性剂与大豆蛋白形成交联,提高了大豆蛋白基胶粘剂的粘接性能与热稳定性。本研究比目前常见的大豆基胶粘剂,减少了化学试剂用量,工艺简单,制备的大豆蛋白基胶粘剂具有高性能、可持续性和绿色性等优点,在无醛生物质木材胶粘剂中具有广阔的应用前景。     

橡胶籽壳/苯酚液化物酚醛树脂的合成及表征

采用液化技术和树脂化技术,制备了橡胶籽壳/苯酚液化物(简称液化物);然后以此为原料,制备了胶合板用液化物PF(酚醛树脂)胶粘剂,并采用单因素试验法和正交试验法优选出制备液化物PF的最佳工艺条件。研究结果表明:当反应温度为90℃、n(甲醛)∶n(液化物)=2.0∶1.0、反应时间为2.0 h和n(氢氧化钠):n(液化物)=0.7∶1.0时,由液化物PF胶粘剂压制而成的胶合板,其湿态胶接强度(为1.36 MPa)相对最大,并且达到GB/T 9846—2004标准中I类胶合板的指标要求;液化物PF与纯PF的结构基本相似,但前者的固化温度略高于后者、热稳定性低于后者。     

网球拍用木质素胶粘剂的制备与性能研究

为了制备出适宜于网球拍用木质素胶粘剂,采用黏度计、拉伸试验机等手段,考察了碱浓度、酚醛比、反应时间和木质素添加量对网球拍用木质素胶粘剂性能的影响。结果表明,随着碱浓度增加,胶粘剂黏度、固含量逐渐增大,在碱浓度为8%时取得胶合板胶合强度最大值,且胶合板未出现透胶现象;随着酚醛比或反应时间延长,胶合板的胶合强度逐渐增加且都未出现透胶现象;随着酚醛∶木质素比例减小,胶粘剂的黏度先增加后减小,胶合板胶合强度逐渐降低。适宜的网球拍用木质素胶粘剂的制备工艺为:苯酚/木质素=75∶25、碱浓度为8%、酚醛比=2.0∶1、反应时间3h。     

改性氧化淀粉填充聚乙酸乙烯酯制备API胶主剂

淀粉经氧化后再与尿素缩合改性,作为聚乙酸乙烯酯乳液的填充剂,制备一种胶合板用水性高分子-异氰酸酯胶（API）主剂。实验研究了氧化剂用量、改性淀粉填充量、聚乙烯醇用量以及异氰酸酯用量对胶合板湿强度的影响,确定了较佳的配比,制得了一种低成本、环保的API胶主剂。     

低共熔离子液活化木质素改性PF的制备及胶接性能研究

以尿素(U)和氯化胆碱合成的低共熔离子液作为木质素的活化处理剂,将得到的活化木质素部分替代苯酚制备木质素改性PF(酚醛树脂);然后以此作为3层胶合板的胶粘剂,探讨了活化木质素对苯酚的替代率与胶合板胶接强度的关系。研究结果表明:随着木质素对苯酚替代率的增加,改性PF中的羟基、甲基和亚甲基含量均有所上升;当离子液活化木质素对苯酚的替代率为0~30%(相对于苯酚质量而言)时,制备的木质素改性PF胶粘剂能够达到GB/T 9846—2015标准中Ⅰ类胶合板的指标要求,故离子液活化木质素对苯酚的最大替代率为30%。     

改性单宁酸制备UF树脂胶粘剂的性能研究

首先,加入对甲苯磺酸对单宁酸进行处理,制备得到改性单宁酸,再以改性单宁酸作为改性剂制备改性UF胶粘剂(TUF),研究不同添加阶段和不同添加量对树脂性能的影响。用热重分析(TGA)和红外光谱(FT-IR)对树脂的结构和固化性能进行了表征。结果显示,选择在UF树脂制备过程中随第二批尿素添加,单宁酸用量为6%时,改性UF树脂的游离甲醛含量最低,干、湿结合强度均符合胶合板胶粘剂国家标准。     

苯酚改性豆基蛋白胶黏剂的制备及胶接强度的研究

通过对大豆粉采用碱处理使大豆蛋白质大分子结构展开,暴露出的官能团进一步与甲醛反应生成稳定的蛋白质,这种物质与苯酚共聚反应生成改性豆基蛋白胶黏剂。采用单因素实验方法,探讨了改性豆基蛋白胶黏剂压制杨木三层胶合板的胶合工艺。分析了热压温度、热压时间和涂胶量对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1．4～1．6min·mm^-1,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。