木薯淀粉基木材胶粘剂的制备与性能研究

首先用双氧水氧化木薯淀粉,然后用乙酸乙烯酯(VAc)对氧化淀粉进行接枝共聚改性,制备出木薯淀粉基木材胶粘剂。采用单因素试验法考察了木薯淀粉的氧化时间、双氧水掺量、过硫酸铵(APS)掺量以及VAc/木薯淀粉质量比对木薯淀粉基木材胶粘剂剪切强度和黏度的影响。研究结果表明:当氧化时间为1.0 h、V(双氧水)=3 m L、m(APS)=0.3 g和m(VAc)∶m(木薯淀粉)=1.00∶1时,相应的木薯淀粉基木材胶粘剂的粘接性能相对最好,其干态、湿态剪切强度分别为3.25、1.26 MPa。     

超声波作用下VAc接枝木薯淀粉制备淀粉基木材胶粘剂的研究

以过氧化氢(H_2O_2)为氧化剂、乙酸乙烯酯(VAc)为单体和过硫酸铵(APS)为引发剂,在超声波作用下采用接枝共聚法制得木薯淀粉基木材胶粘剂。研究结果表明:适宜的超声时间和超声功率可有效提高聚合物的接枝率和接枝效率;当超声功率为总功率的75%或25%时,前者所得胶粘剂的干、湿压缩剪切强度比后者分别提高了71.2%、133.7%。超声处理前后,后者所得胶粘剂的稳定性更好、胶膜表面平整光滑度更佳;当超声时间为3h时,后者所得胶粘剂的干、湿剪切强度比前者分别提高了36.1%、18.0%。     

液化木薯淀粉制备聚氨酯木材胶粘剂

利用酸催化液化木薯淀粉制成木薯淀粉液化产物(LCS);然后以多亚甲基二异氰酸酯(p MDI)/环氧树脂(EP)为固化剂X、二月桂酸二丁基锡(DBTDL)为催化剂,LCS与p MDI反应而成的端羟基聚氨酯(HTPU)为主剂,制备快干型木材胶粘剂。研究结果表明:当LCS中w(木薯淀粉)=35.4%(相对于甘油质量而言)、HTPU中w(p MDI)=14.29%(相对于LCS质量而言)、固化剂X中m(pMDI)∶m(EP)=2∶1且w(固化剂X)=52.6%(相对于HTPU质量而言)、w(轻质碳酸钙)=9.5%和w(DBTDL)=0.3%(均相对于胶粘剂质量而言)时,制成的胶粘剂能有效增强胶合板的粘接强度。     

改性淀粉木材胶粘剂的制备及性能研究

以玉米淀粉为接枝骨架、聚乙烯醇(PVA)为保护胶体、过硫酸铵(APS)为引发剂、乙酸乙烯酯(VAc)和丙烯酸丁酯(BA)为接枝单体,采用接枝共聚法制备了改性淀粉木材胶粘剂。研究结果表明:当w(淀粉)=20%(相对于胶粘剂质量而言)、m(BA)∶m(VAc)=3∶1、m(引发剂)=0.32 g、V(氧化剂)=0.8 m L和m(PVA)=3.5 g时,改性淀粉木材胶粘剂的综合性能相对较好,其各项性能均达到HG/T 2727—2010标准中的指标要求。     

木材用改性木薯淀粉胶粘剂的制备及性能研究

以过硫酸铵(APS)为引发剂、乙烯基三乙氧基硅烷为硅烷偶联剂、丙烯酰胺(AM)为硬单体和丙烯酸丁酯(BA)为软单体,采用接枝共聚法制备了木材用改性木薯淀粉胶粘剂。研究结果表明:采用单因素试验法优选出制备该胶粘剂的最佳工艺条件是V(乙烯基三乙氧基硅烷)=1.6 m L、m(单体)∶m(淀粉)=0.9∶1.0、m(AM)∶m(BA)=0.56∶1.0、m(APS)=0.3 g、m(淀粉)=25 g、反应时间为4 h和反应温度为50℃,此时胶粘剂的综合性能相对最好,其干态、湿态剪切强度分别为5.26、4.18 MPa。     

木薯双醛淀粉制备木材用胶粘剂的研究

以木薯淀粉为原料、高碘酸钠为氧化剂,在一定条件下制得双醛淀粉(DAS);然后以过硫酸铵(APS)为引发剂、聚乙烯醇(PVA)为保护胶体和醋酸乙烯酯(VAc)为DAS的接枝单体,再配合其他助剂制得双醛接枝淀粉基木材用胶粘剂。结果表明:当w(DAS中醛基)=20%、m(DAS)∶m(VAc)=1∶2.5、w(PVA)=75%、VAc为25 mL、接枝反应温度为65℃和反应时间为3 h时,胶粘剂的干、湿强度分别为3.0、2.4 MPa。     

改性淀粉木材胶粘剂的制备及表征

以过硫酸铵为引发剂,以玉米淀粉、乙酸乙烯酯和丙烯酸丁酯为原料,制备改性淀粉木材胶粘剂,在单因素实验的基础上,进行L_(16)(4~5)正交实验,优化改性淀粉木材胶黏剂的制备条件。结果表明,最佳制备工艺参数为:引发剂浓度11 mmol/L,单体与淀粉质量比为1.0,反应温度70℃,单体乙酸乙烯酯和丙烯酸丁酯的质量比为3∶2,反应时间3 h。在此条件下,接枝率达91.3%,制备的改性淀粉木材胶粘剂性质较佳,各项指标均达到聚乙酸乙烯酯木材胶粘剂化工行业标准HG/T 2727—2010。     

有机硅改性木薯淀粉胶粘剂的制备及性能研究

以木薯淀粉和丙烯酰胺(AM)为主要原料、过氧化氢为木薯淀粉的氧化剂、过硫酸铵(APS)为引发剂和有机硅为改性剂,制备了有机硅改性木薯淀粉木材胶粘剂。采用单因素试验和正交试验法优选出合成该木材胶粘剂的最佳工艺条件,并采用红外光谱(FT-IR)法对制胶过程的化学机制进行了分析。研究结果表明:当V(有机硅)=6.0 m L、m(AM)=14.0 g、m(引发剂)=0.30 g和反应温度为60℃时,制胶工艺条件相对最佳,相应胶粘剂的应用性能(粘接强度达到4.65 MPa、耐水时间超过32.0 h、黏度为1 050 m Pa·s)基本符合GB/T14732—2006标准要求。     

聚乙烯醇缩乙醛树脂改性木薯淀粉基木材胶粘剂的研制

采用聚乙烯醇(PVA)与乙二醛缩合合成了PVA缩乙醛树脂,并以此作为木薯淀粉基木材胶粘剂的改性剂。研究结果表明:木薯淀粉接枝VAc(醋酸乙烯酯)前加入PVA缩乙醛树脂的改性效果较好;改性后木薯淀粉基木材胶粘剂的颗粒较小、涂层平整,并且当m(PVA缩乙醛树脂)∶m(淀粉干基)=1.0∶1时,干态、湿态胶接强度相对最大(分别为6.67、3.35 MPa)。     

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。     

交联淀粉胶粘剂的制备及性能研究

以可溶性淀粉为原料、戊二醛为交联剂、甲苯二异氰酸酯(TDI)为二次交联剂和丁二酸酐为酯化剂,合成了不同改性淀粉胶粘剂(其基体树脂分别为酯化淀粉、交联淀粉、交联酯化淀粉、交联酯化淀粉/TDI和交联淀粉/TDI);然后采用单因素试验法优选出合成改性淀粉胶粘剂的最优方案。结果表明:当基体树脂为交联淀粉/TDI、m(淀粉)=10.0 g、淀粉浓度为10%(相对于水和淀粉质量而言)、w(戊二醛)=w(TDI)=10%(相对于淀粉质量而言)、第一步和第二步反应条件分别为50℃/2 h和150℃/1 h时,相应改性淀粉胶粘剂的综合性能相对最好,其初始干燥速率适宜、储存稳定性良好、粘接强度和耐水性俱佳。     

水性木材胶粘剂的制备与性能研究

以PVA(聚乙烯醇)的醇水溶液、羟基丙烯酸酯乳液为主要原料,制得API(水性高分子-异氰酸酯)胶粘剂的主剂;然后以PAPI(多亚甲基多苯基多异氰酸酯)、DOP(邻苯二甲酸二辛酯)为主要原料,制得API交联剂。研究结果表明:PVA水溶液中有乙醇存在时,能有效提高API胶粘剂的胶接强度;当主剂中m(PVA醇水溶液)∶m(羟基丙烯酸酯乳液)=60∶30、m(水)∶m(乙醇)=78.5∶21.5和m(主剂)∶m(交联剂)=100∶15时,API胶粘剂的胶接强度和耐水性俱佳,并且其成本相对较低。     

Effects of compound emulsifiers on properties of wood adhesive with high starch content

Lauryl sodium sulfate (LSS) combined with alkylphenol ethoxylates (APEO) were used to enhance the performance of a high starch content wood adhesive (HSWA). The optimal shear strength, mobility and viscosity stability of the wood adhesive after repeated freeze–thaw cycling were gained when LSS to APEO ratio was 7 to1, which could efficiently solve storage problems caused by a high starch content. Through blue value and differential scanning calorimetry (DSC) analysis, it was proved that the structure of the complexes formed between amylose and the compound emulsifiers with LSS/APEO mixing ration of 7:1 was the most stable. Scanning electron microscopy (SEM) images and particle size analysis showed that compound emulsifiers could significantly suppress the aggregation of emulsion particles. The mechanism could be, on the one hand, attributed to stable complexes formed by compound emulsifiers and amylose which could restrain starch retrogradation, and on the other to the synergetic effect of electrostatic charge forces and space steric hindrances caused by the LSS/APEO mixture adsorbed on the surface of latex particles. In conclusion, the addition of an LSS/APEO(mixing ratio 7:1) mixture could significantly prevent the aggregation of latex particles and retrogradation of starch molecules, indicating that these compound emulsifiers could be applied in the preparation of a high starch content wood adhesive.     

酸解乙酰化淀粉胶粘剂的制备及性能研究

以玉米淀粉为原料,采用酸解乙酰化淀粉与醋酸乙烯酯(VAc)接枝共聚的方法,通过优化工艺参数,制备了酸解乙酰化淀粉胶粘剂。研究结果表明:当V(VAc)=30 m L、w(醋酸酐)=6%和w(引发剂)=2.5%(均相对于淀粉干基质量而言)时,胶粘剂的干态、湿态剪切强度相对最大(分别为3.70 MPa和2.10 MPa);酸解乙酰化淀粉胶粘剂的流动性和灰分含量均优于白乳胶,并且其对木材无污染性,而且其冻融稳定性和粘接强度稳定性俱佳。     

酸解氧化淀粉胶粘剂的制备及性能研究

以蜡质玉米淀粉为主要原料、聚乙烯醇(PVA)为保护胶体,在反应过程中加入酸解催化剂[盐酸(HCl)]、氧化剂和引发剂[过硫酸铵(APS)],制得酸解氧化淀粉;然后将其与醋酸乙烯酯(VAc)、丙烯酸乙酯(EA)接枝共聚后,制得新型环保复合淀粉胶粘剂。研究结果表明:采用单因素试验法优选出接枝反应的最佳工艺条件是HCl浓度为2.0 mol/L、V(VAc)=40 mL、V(VAc)∶V(EA)=3∶1、接枝反应温度为70℃、w(淀粉乳液)=20%、w(APS)=1.2%和w(PVA)=40%(均相对于淀粉干基质量而言),此时酸解氧化淀粉胶粘剂在外观、流动性、木材污染性和粘接强度等方面均优于双醛淀粉胶粘剂和PVAc(聚醋酸乙烯酯)白乳胶。     

次氯酸钠用量对高强度淀粉胶粘剂性能的影响

本研究在室温条件下,以玉米淀粉为原料,以次氯酸钠为氧化剂,制备氧化淀粉粘合剂。通过测定粘合剂粘度、初粘力、剥离强度、干燥时间,分析配方中氧化剂次氯酸钠用量对粘合剂性能的影响,寻求最佳次氯酸钠用量以达到较好的性能。粘度是氧化淀粉胶粘剂的主要性能指标,它直接影响纸板的生产质量,而影响粘度的因素主要有氧化剂用量、氧化时间、固含量、氢氧化钠用量、氧化温度等。制备氧化淀粉胶粘剂比较适宜的条件为:氧化剂用量(以淀粉重量%计)20%,在此条件下,固体含量达到16.75%;初粘力达到最大,拉毛面积为99%。     

淀粉与脲醛树脂复合胶粘剂的制备与性能研究

以聚乙烯醇(PVA)、硼砂、玉米淀粉、次氯酸钠、亚硫酸钠和纳米高岭土等为主要原料,制备淀粉胶粘剂;然后以常温固化的UF(脲醛树脂)作为淀粉胶粘剂的交联改性剂,制备UF/淀粉复合胶粘剂。研究结果表明:当w(PVA)=10%、m(硼砂)∶m(干淀粉)=12.5∶30、w(纳米高岭土)=2%和m(淀粉胶)∶m(UF胶)=5∶5时,相应复合胶粘剂的综合性能(包括流动性、耐水性和干湿胶接强度)相对最佳。