竹木层积材层间剪切强度的研究

采用短梁法对竹木层积材料层间剪切强度进行测试,结果表明,层间剪切强度随着层积材密度的增加而增大,当密度为0.95g/cm3时,达到最大值22.86MPa;其破坏模式可归纳为三种:胶层开裂、胶层竹材混合破坏和竹材破坏     

微波处理对豆粕胶黏剂性能影响的研究

采用微波对豆粕粉进行处理制备胶合性能良好的豆粕胶黏剂,通过单因素试验探究微波功率、微波时间、豆粕粉质量分数对胶黏剂的黏度、干剪切强度和固形物含量的影响,并通过正交试验确定微波处理豆粕粉制备胶黏剂的最佳工艺条件,采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜探究微波处理对大豆蛋白分子结构和形态的影响。结果表明:微波处理豆粕粉使其中的大豆蛋白分子结构遭到破坏,暴露出内部的极性与非极性基团,暴露的基团通过氢键、静电相互作用等形成分子聚集体,增加了胶合强度;同时得到微波处理豆粕粉制备胶黏剂的最佳工艺条件为微波功率300 W、微波时间3 min、豆粕粉质量分数25%,在此条件下豆粕胶黏剂的干剪切强度为1. 61 MPa、黏度为924 MPa·s、固形物含量23. 05%。     

聚乙烯醇改性酚醛树脂/竹材胶合界面力学性能

利用不同比例聚乙烯醇(PVA)改性酚醛树脂(PF)制备双层碳化竹片复合材料,通过电子散斑干涉技术(ESPI)和胶合强度实验分析并探讨了碳化竹材胶合界面微观应变分布和复合材料整体强度。研究结果表明,PVA的加入使碳化竹材胶合界面应变分布区域变宽,最大应变数值提高;复合材料干态胶合强度随PVA比例的增加先降低再上升,而湿态胶合强度随PVA比例的增加持续减小。     

竹集成材组坯结构的优化

对比分析了水、脲醛树脂胶黏剂和酚醛树脂胶黏剂在毛竹竹片的竹青侧与竹黄侧弦切面的接触角,并测试了不同胶合面间的胶合强度,以优化竹集成材的结构。试验结果表明,竹青侧弦切面的润湿性能比竹黄侧弦切面差;两竹青侧弦切面间的胶合强度最差,而两竹黄侧弦切面间的胶合强度最好。根据胶合强度的差异、材料弯曲力学原理、竹材本身的组织结构差异,建议竹集成材的组坯采用对称原则、偶数层原则,或采用工字结构板材,以提高竹集成材的物理力学性能。     

阻燃剂用量和胶黏剂种类对竹材胶合强度的影响

研究了3种不同用量的阻燃剂FRA分别与水溶性酚醛胶、三聚氰胺甲醛树脂胶、三聚氰胺改性脲醛胶搭配压制竹材胶合板的胶合强度。结果表明,在本研究的因素水平范围内,FRA对竹材胶合板的胶合强度有一定不良影响,特别是在使用MUF时,胶合强度随阻燃剂用量的增加而降低。     

毛竹基重组竹力学性能研究

重组竹是一种资源节约型竹材胶合类产品,具有突出的力学性质,已逐渐步入建筑结构用工程材料。为客观合理地评价其力学性能,本文以毛竹基重组竹作为研究对象,对各项力学性能指标、破坏模式和机理进行了研究。结果表明:重组竹物理力学性能均一稳定,密度的变异系数仅为3.45%,但力学性能具有明显的两向性,且其强度明显高于普通木材,分别是马尾松和杉木的1.10~6.36倍和1.59~11.03倍;其顺纹抗拉、横纹抗拉、顺纹剪切试样均为脆性破坏,试样的断裂口层次不齐且均在有效区域;而重组竹顺纹抗压、横纹局部抗压和横纹全部抗压试样均为延性破坏特征,以压溃破坏的模式呈现。综合而言,重组竹材料能够完全满足建筑结构用材的力学强度要求。     

PVC/木粉复合材料胶接件拉伸剪切强度的研究

参照国家标准GB/T 7124-2008《胶粘剂拉伸剪切强度的测定（刚性材料对刚性材料）》检测PVC/木粉复合材料胶合试件的拉伸剪切强度,发现：PVC/木粉复合材料胶合试件的断裂均发生在粘接区域外的复合材料本身,因而无法比较胶黏剂的粘接强度。为了能比较胶黏剂胶接接头的粘接强度,实验中将GB/T 7124-2008中规定的试件的厚度从1.6 mm加大至4mm。实验结果表明：采用环氧树脂粘接的PVC/木粉复合材料的拉伸剪切强度值高于用J-39丙烯酸酯胶黏剂粘接的复合材料的拉伸剪切强度。     

碱性强弱对大豆蛋白胶黏剂胶合强度的影响

研究了碱性强弱对大豆蛋白胶黏剂胶合强度的影响。以自制的大豆蛋白胶黏剂为原料,采用2 mol/L的氢氧化钠溶液滴定分别制备不同pH大豆蛋白胶黏剂,并进行胶合强度的测定,以及红外光谱与DSC测试。结果表明:随着碱性增强,大豆蛋白胶黏剂的胶合强度呈先下降后升高再下降的趋势,pH 11时达到峰值;湿态胶合强度与干态胶合强度的变化趋势大体保持一致;不同pH大豆蛋白胶黏剂的红外图谱吸收峰位置大致未改变只是吸收强度发生改变,从而导致了胶合强度的改变;随着pH的增大,大豆蛋白胶黏剂的玻璃化转变温度先降低后升高;pH 10时玻璃化转变温度达到最低值76.55℃,pH 12时玻璃化转变温度达到最高值84.74℃。     

铜纤维与木单板的复合

为了赋予木基复合材料电磁屏蔽功能,在脲醛树脂胶中加入黄铜纤维导电单元,制备三层结构的落叶松复合胶合板,研究不同施加量和不同长度的导电单元以及涂胶量对木基复合材料电磁屏蔽性能 (SE) 和胶合强度 (ST) 的影响.结果表明,胶合强度均达到或超过国家标准.涂胶量增大对电磁屏蔽效能有不利影响.在黄铜纤维长度相同 (6～7 mm) 的条件下,电磁屏蔽效能为6.34～28.76dB,吨磁屏蔽和胶合强度模型均不显著;在黄铜纤维施加量相同 (120g/m2) 的条件下,电磁屏蔽效能为15.61～35.01dB,电磁屏蔽模型均显著,胶合强度模型不显著.黄铜纤维的加入一方面有利于导电网链的形成,但另一方面对胶合强度有不利影响,进而不利于胶合板的导电性,因此电磁屏蔽性能是这两个方面综合作用的结果.黄铜纤维长度的增加可以使胶层中黄铜纤维的搭接率增加,有利于电磁屏蔽效能的增加.     

化学改性制备豆粕基木材胶黏剂

采用化学改性剂聚乙二醇（PEG）、聚乙烯亚胺（PEI）、马来酸酐（MAH）、环氧树脂（EP）和尿素对豆粕进行改性,制备豆粕基木材胶黏剂。研究单一改性剂和复合改性剂对胶黏剂胶合强度的影响,以胶黏剂黏度值、胶合强度和固形物含量为指标,通过单因素实验和正交实验优化得到最佳改性条件。同时,采用傅里叶红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）和X-射线衍射（XRD）分析了改性机理。结果表明：化学改性制备豆粕基木材胶黏剂的最佳工艺条件为PEG与PEI质量比7∶ 8、反应时间70 min、反应温度15 ℃、豆粕质量分数25%,此条件下制得的胶合板干、湿胶合强度分别为1.93 MPa和0.86 MPa,符合国标对Ⅱ类胶合板胶合强度（湿胶合强度≥0.70 MPa）的要求。化学改性剂可以破坏大豆蛋白分子结构,暴露出分子内部的极性与非极性基团,从而通过氢键、静电相互作用等与化学改性剂交联,增加了胶黏剂的黏结特性和耐水性。