生物油淀粉胶黏剂制备工艺研究

对快速热解制得的杨木生物油进行GC-MS分析,确定其含有多种对制备淀粉基胶黏剂有益的有机组分。以生物油质量分数、生物油加入后淀粉乳液pH、生物油与淀粉乳液的反应时间以及固化剂质量分数4个关键条件为实验因素,胶合强度为考核指标,采用正交试验法优选出制备生物油淀粉胶黏剂的最佳工艺条件为:生物油质量分数为20%,pH为7.5,反应时间为45 min,固化剂质量分数为18%。用该胶黏剂制备的胶合板的胶合强度达到GB/T 9846.3—2004标准中Ⅱ类胶合板要求。     

淀粉基水性高分子-异氰酸酯胶黏剂性能分析及生产性试验

通过正交试验优化并验证了最佳Ⅰ、Ⅱ型淀粉基水性高分子-异氰酸酯API胶黏剂的配方及工艺,参照日本 JIS K6806 标准要求进行了主要性能测试,同时进行了生产性试验。结果表明,淀粉基API胶黏剂室温下活性期超过合成树脂基API胶黏剂;贮存稳定性室温下达到3个月。采用淀粉基API胶黏剂,分别用于胶合板、竹地板、实木复合地板、细木工板、胶合木等胶合制品的制造,其理化性能指标完全达到有关标准要求,并且制品无甲醛等有毒物质释放。此种胶黏剂具有明显的生产可操作性,完全满足现有的工艺要求,其原料成本为进口胶黏剂的1/4~1/3,具有明显的社会环境效益和经济效益。     

玉米淀粉胶制备及其生产无醛人造板工艺技术研究

以玉米淀粉为主要原料,对玉米淀粉进行复合改性;然后以聚乙烯醇(PVA)溶液为增黏剂、面粉为填充剂、多异氰酸酯的预聚体(PMDI)为增强剂,制备了完全无甲醛的玉米淀粉木材胶粘剂;将该胶粘剂应用于胶合板、装饰贴面板、多层胶合板和细木工板等生产中,并对最终制品的性能进行评价。研究结果表明:由玉米淀粉胶粘剂生产的无醛人造板,其力学性能均达到国家标准中Ⅱ类板的指标要求。     

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。     

胶原蛋白基木材胶黏剂的制备及表征

以制革废弃物提取的胶原蛋白水解物为原料,端异氰酸酯基聚氨酯预聚体为交联剂,通过控制胶原蛋白水解物中氨基与聚氨酯预聚体中异氰酸酯基的物质的量之比合成了5种不同配方的木材胶黏剂,通过FTIR、XRD、TGA、GPC、固含量、耐水性等测定方法对其性能和结构进行了检测。结果表明:聚氨酯预聚体成功地改性了胶原蛋白水解物,经改性后的胶黏剂相对分子质量明显增大,结晶度明显降低,热稳定性显著提高,且当氨基与异氰酸酯基物质的量之比为1∶1,IPDI 0.05 mol,PEG-1000 0.0167 mol,DMPA 0.0144 mol,CG 2.8 g时,制备的胶黏剂耐水性最好,其湿态剪切强度可达1.08 MPa,满足GB/T9846.3—2004标准中Ⅲ类胶合板的使用要求(≥0.7 MPa),另外,与其他配方相比,该胶黏剂的稳定性最佳,其固含量也最高,达到38.16%。     

衣康酸改性淀粉胶粘剂的制备及性能

为提高淀粉胶黏剂的胶合强度和耐水性，以玉米淀粉为主要原料、衣康酸和硅溶胶为接枝单体，采用接枝共聚法制备了一种高性能生物质胶黏剂。以单因素法考察了反应条件对淀粉胶黏剂的接枝率、黏度、胶合强度以及耐水性的影响，并通过FTIR、TGA、XRD和SEM等对淀粉胶黏剂的化学结构与性能进行表征。结果表明，衣康酸成功地接枝到淀粉分子上，接枝率为6.35%，接枝效率为87.03%，且当淀粉质量分数为30%，衣康酸含量为7.5% ，反应温度为70 ℃，反应时间为3.5 h时，改性淀粉胶黏剂的性能最佳，耐水时间达到95 h（原淀粉胶黏剂为4 h），干湿态强度分别达到2.28 MPa和1.52 MPa（原淀粉胶黏剂为0.85 MPa和0 MPa），满足国家Ⅲ类胶合板的使用要求，同时淀粉胶黏剂热稳定性得到提高。     

协同交联型大豆胶黏剂的流变与固化性能研究

利用饲料级大豆粉为原料,通过水性聚酰胺和异氰酸酯对其进行协同复合改性制备出具有良好流变行为和固化性能的大豆胶黏剂。采用旋转流变仪研究了复合改性剂用量对大豆胶黏剂流变行为和固化性能的影响,结果表明：改性后的大豆胶黏剂属于假塑性流体,当水性聚酰胺添加量为10%时,所得大豆胶黏剂的流变性能较优,而异氰酸酯添加量对大豆胶黏剂的流变行为几乎没有影响;运用动态温度扫描模式研究大豆胶黏剂的黏弹性能,异氰酸酯添加量对大豆胶黏剂的储能模量和损耗模量影响较大。水性聚酰胺/异氰酸酯协同交联体系可与大豆蛋白分子间发生交联,当10%水性聚酰胺和4%异氰酸酯协同改性时,所得胶合板的胶合强度可达0.74 MPa,满足国家Ⅱ类胶合板使用要求（≥0.70 MPa）。     

水相中合成木质素环氧树脂及其在木材胶黏剂中的应用

以木质素为原料,在水相中合成一种适用于木材胶黏剂的木质素环氧树脂。为了考察木质素环氧化反应条件对木质素环氧树脂的羟基和环氧基的影响,以及对胶合板的胶合强度的影响,采用FT-IR和31PNMR对木质素环氧树脂结构进行表征,并用TG和DTG对木质素环氧树脂的热稳定性进行分析。结果表明,环氧化反应主要发生在酚羟基上,在反应过程中,相比环氧氯丙烷,NaOH的加入量对木质素环氧树脂结构和胶合板的胶合强度影响更大。随NaOH加入量增加,木质素环氧树脂中环氧基团逐渐增多,胶合板的胶合强度呈现先升高、后降低的趋势。当木质素的羟基与NaOH摩尔比为1:1时,由木质素环氧树脂制得的胶合板胶合强度达到最大,湿强度达1.61 MPa,超过国家标准II类板的要求(≥0.7 MPa)。采用扫描电镜研究了黏接机理,发现环氧化程度提高时,固化后的木质素环氧树脂的结构更加稳定且致密,导致胶合板的胶合强度也提高。但过高的环氧化程度会增大胶黏剂的粒径,导致胶黏剂与木板不能形成更好的机械互锁结构,从而降低胶合板的胶合强度。还进一步简化了木质素环氧树脂木材胶黏剂的合成工艺,使环氧化反应后的体系无需处理即可直接应用于木材胶黏剂,减少了胶合板生产工艺流程。此外,经过30天的储存期,胶黏剂黏合强度没有明显下降。通过与商业脲醛树脂木材胶黏剂对比,其黏接强度可以达到商业脲醛树脂的水平。     

马来酸酐干法酯化淀粉胶黏剂制备及性能研究

采用淀粉和聚乙烯醇经马来酸酐干法酯化制备淀粉胶黏剂,在制备过程中加入一定比例功能内交联剂异氰酸酯调胶制备改性淀粉胶黏剂,并制备胶合板,以达到提高其耐水性目的。本实验通过改变马来酸酐占干基淀粉的质量分数对淀粉胶黏剂的各项性能影响。并对胶黏剂进行物化性能、力学强度及耐水性测试,同时采用热重分析仪(TGA)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)进行系统表征。DSC测试结果表明,马来酸酐酯化淀粉降低了淀粉的糊化温度,TGA测试结果表明,马来酸酐酯化淀粉相对于纯淀粉,提高了热稳定性,FTIR表明马来酸酐成功酯化到淀粉分子上,并且缔合作用随着马来酸酐量的增加而增强;SEM扫描表明马来酸酐加入使淀粉发生了酯化反应,提高胶合板的胶层的连续性,马来酸酐酯化淀粉同时也提高淀粉胶粘剂胶合板的胶合强度f。     

亚硫酸处理双组分豆粕胶黏剂的应用性能研究

以豆粕粉为主要原料,采用常温复配手段制备双组分豆粕胶黏剂,分析了亚硫酸添加量对胶黏剂的物理性能、固化黏弹性能及其制备的胶合板胶合强度的影响,并通过FT-IR对亚硫酸处理制得的双组分豆粕胶进行了结构表征。研究结果表明：亚硫酸能够降低胶黏剂体系的黏度,且当亚硫酸添加量为6%时,双组分豆粕胶黏剂的黏度和pH值适中,红外表征显示亚硫酸的加入能够促进蛋白质水解,暴露更多的活性基团。在120~150 ℃范围内,固化交联程度较高,固化黏弹性能较优,且用其制备的三层胶合板可满足国家标准Ⅰ类和Ⅱ类胶合板的要求,胶合强度分别达到了1.02MPa(100 ℃)和1.24 MPa(63 ℃)。     

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。     

聚醋酸乙烯酯乳液木材胶黏剂胶接性质的研究

以氧化淀粉改性的聚醋酸乙烯酯乳液为胶黏剂,针对木材多孔性材料,测试乳液木材胶黏剂的黏度、粒径和粘接强度,考察乳液胶黏剂的黏度、粒径、树种及压力对粘接强度的影响程度,计算粘接强度的相对标准偏差（RSD）,研究界面物理作用和机械锁固作用与粘接强度的关系,探索乳液木材胶黏剂的胶接性质,结果表明：压力对粘接强度的影响最为敏感,主要遵循压力作用下的机械锁固机理和界面物理作用中的吸附机理;而黏度、粒径和树种对粘接强度的影响相对于压力的影响不显著,即黏度、粒径和树种影响下遵循的界面物理作用中的吸附机理、机械锁固机理相对于压力影响趋于次要地位。     

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。     

Preparation and properties of isocyanate prepolymer/corn starch adhesive

Utilizing corn starch as a main raw material to prepare starch adhesive, polyvinyl alcohol, borax, and carboxymethyl cellulose (CMC) were added in the preparation process. Because of the poor water resistance of native starch adhesive, an isocyanate prepolymer as a cross-linking agent was synthesized and added to improve its water resistance. Three-layer wood panels were fabricated and bonding strength was measured. The differential scanning calorimeter (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy (SEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) were used to characterize the thermal properties, morphology, and element content of samples. Effects of R value (the molar ratio of isocyanate group to hydroxyl group) and CMC addition on the physicochemical properties of starch adhesive were investigated. Thermal analysis results showed prepolymer/starch adhesive (PSA) cured at a relatively low temperature and thermal stability was improved after prepolymer added. SEM, XPS, and EDX results revealed that prepolymer played an effective role in bonding process, and the penetration of adhesive occurred in the wood, resulting in the improvement of bonding strength.     

改性聚醋酸乙烯酯乳液的研究进展

PVAc乳液成本低廉、无环境污染、粘接强度高,是一种环保型胶黏剂,广泛用于多孔性材料特别是木材间的胶合.但其本身存在着耐水性能差等缺点,即在湿热条件下其粘接强度会有很大程度下降.综述了近年来国内外对聚醋酸乙烯酯乳液在共混、共聚、保护胶体、乳化体系和引发体系五种改性的研究进展,并首次从联合改性(即结合两种或两种以上改性方法)的角度阐述了聚醋酸乙烯酯乳液的研究进展及今后的发展方向.通过改性,PVAc乳液的性能特别是耐水性能大大提高,扩大了其应用范围.     

淀粉在木材胶粘剂中的应用

介绍了淀粉在木材胶粘剂中的应用,主要论述了淀粉作为改性剂可以有效地改善脲醛树脂胶的预压及胶合性能,可以加快聚醋酸乙烯酯的固化速度及提高耐水性。以淀粉为原料合成木材用胶粘剂主要通过加入异氰酸酯、三聚氰胺和苯酚衍生物改性或将淀粉氧化成双醛淀粉通过缩聚改性。     

接触快速固化型水基木材胶黏剂的研究

用PVOH为保护胶,通过乳液聚合制得了带有活性反应基团的聚醋酸乙烯酯乳液,并以此为甲组分,以含有酰肼基团的高分子聚合物为乙组分,制成了可快速固化的接触固化型木材胶黏剂,实现了木材的快速粘接。并对PVOH及酰肼基团的含量对胶黏剂性能的影响进行了研究。结果表明：所制胶黏剂的最佳配比为甲组分中PVOH含量为4．5％,乙组分中酰肼基团浓度为0．8mol／L。     

木材胶粘剂用丙烯酸酯共聚乳液的研究

研制一种丙烯酸酯共聚乳液配制成水性双组分胶粘剂——丙烯酸酯共聚乳液/异氰酸酯木材胶粘剂,这种水性聚合物—异氰酸酯胶粘剂具有优异的耐水性和耐沸水性能,它是采用在含活性氢原子的聚合物乳液中加入异氰酸酯化合物交联剂的方法合成,用于集成材等木材粘接,可常温快速固化,使用方便、环境友好,具有优异的胶接性能和耐水性能,能够满足日本集成材检测标准和国家林业行业标准。     

共混改性EVA水基胶粘剂的制备及其低温粘接性能

以EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)乳液、PU(聚氨酯)乳液、PVA(聚乙烯醇)溶液和CaCO3为主要原料,制备出一种共混改性EVA乳液胶粘剂。考察了聚合物乳液组成、填料、PVA和使用温度等因素对该乳液胶粘剂的黏度、粘接强度、开放时间和耐水性等影响。结果表明:以DA-103型EVA乳液/U54型PU乳液作为复合基体,当m(EVA乳液)∶m(PU乳液)∶m(PVA溶液)∶m(CaCO3)=18∶27∶30∶25时,相应胶粘剂的低温粘接强度比市售白乳胶提高了50%以上。     

乙烯基乳液-异氰酸酯木材胶粘剂的研究

介绍了一种乙烯基乳液－异氰酸酯木材胶粘剂，探讨了配方中主要成分对胶粘剂性能的影响。该胶具有良好的胶接性、耐水性。