生物油对生物油基淀粉胶黏剂性能的影响

我国的生物质资源丰富,将其快速热解成生物油,作为优质化工原料应用,可实现其高值高效应用。本文对以生物油制备的环境友好型生物油淀粉胶黏剂基本性能进行研究,结果表明,其湿胶合强度可达到国标Ⅱ类胶合板标准,其黏度可以满足胶合板工业化生产需求;生物油淀粉胶黏剂流变行为呈现出明显的剪切变稀特征,是典型的假塑性流体,流动活化能△E_η为9.67 kJ·mol^-1,表明其具有良好的流动性和应用潜力;通过对比不同生物油加入量的BOS胶黏剂湿胶合强度、流变性和热稳定性的研究发现,生物油的加入可改善BOS胶黏剂的耐水性,促进其固化,并增强其热稳定性。     

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。     

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。     

葛根淀粉基胶黏剂制备与性能研究

研究开发以淀粉为主要原料的环保型胶黏剂替代"三醛类"木材胶黏剂,对彻底解决人造板及其制品的甲醛释放问题具有重要意义。以野生葛根淀粉为原料,通过降黏处理,并与聚醋酸乙烯酯和异氰酸酯复配,制备出胶合强度达到国家Ⅱ类要求的淀粉基木材胶黏剂。研究了降黏剂用量、降黏时间、聚醋酸乙烯酯和异氰酸酯用量对淀粉基木材胶黏剂胶合强度的影响。优化工艺条件下制备胶黏剂胶接胶合板的胶合强度为1.89 MPa,能够满足国家Ⅱ类胶合板强度要求。     

生物油淀粉胶黏剂固化特性研究

生物基胶黏剂具有环境友好、可再生等特性,具有广阔的应用前景。对生物油淀粉胶黏剂进行差热分析,研究了其固化过程中的热行为、固化反应动力学和固化工艺,为高效地优化、预测和控制其胶接工艺条件提供基础数据支撑;对比采用复合固化剂与单一固化剂的胶黏剂热行为,发现复合固化反应热更大,固化特征温度更低,表明复合固化剂体系固化更充分;不同生物油加入量对胶黏剂的热行为研究表明,随生物油加入量增加,固化反应放热量增加,但固化特征温度逐渐降低,进一步表明生物油有促进胶黏剂固化的作用。     

生物油淀粉胶黏剂固化特性研究

生物基胶黏剂具有环境友好、可再生等特性,具有广阔的应用前景。对生物油淀粉胶黏剂进行差热分析,研究了其固化过程中的热行为、固化反应动力学和固化工艺,为高效地优化、预测和控制其胶接工艺条件提供基础数据支撑;对比采用复合固化剂与单一固化剂的胶黏剂热行为,发现复合固化反应热更大,固化特征温度更低,表明复合固化剂体系固化更充分;不同生物油加入量对胶黏剂的热行为研究表明,随生物油加入量增加,固化反应放热量增加,但固化特征温度逐渐降低,进一步表明生物油有促进胶黏剂固化的作用。     

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。     

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。     

生物油淀粉胶黏剂固化特性研究

生物基胶黏剂拥有环境优良且可再生等方面的特点,在使用方面应用较为广泛。在分析生物油淀粉胶黏剂时,对其固化过程中的热行为、固化反应、固化工艺等方面进行了探讨,并有效运用了复合固化剂和单一固化剂胶黏剂热行为,可从中发现复合固化反应热较大,且固化特征温度较低,其复合固化剂体系固化更为充分有效。文章主要分析了生物油淀粉胶黏固化特征,旨在进一步推动胶黏剂固化。     

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。     

茶叶废料在脲醛树脂中的应用研究

将不同颗粒度的茶叶废料粉添加到脲醛树脂胶中,研究了茶叶废料的颗粒度、加入量等对脲醛树脂胶黏剂的游离甲醛含量、黏接胶合板的甲醛释放量及胶合强度的影响。实验结果表明,茶叶废料作为填料添加到脲醛树脂胶黏剂中,能够降低其游离甲醛含量以及其黏接胶合板的甲醛释放量;茶叶废料颗粒度越小,与脲醛树脂混合性越好,消除甲醛效果越显著;茶叶废料的适量加入不会降低胶合板胶合强度。     

竹焦油替代苯酚合成酚醛树脂胶黏剂的研究

研究了用竹焦油部分替代苯酚合成酚醛树脂胶黏剂,并对其性能进行分析。实验结果表明,竹焦油替代量对所合成的酚醛树脂胶黏度和胶合强度特性影响较大,当竹焦油添加量为 30g,即替代量达到 12.5% 时,制备的酚醛树脂胶黏度适中,游离甲醛含量低于 0.5%,具备较高的胶合强度,并且胶合强度达到 GB/T 9846-2004对Ⅰ类胶合板的要求。由于竹焦油的加入降低了胶黏剂的成本,其所制得的胶黏剂有良好的应用前景。     

稻草焦油替代苯酚合成酚醛树脂胶黏剂的研究

用稻草焦油部分替代苯酚合成酚醛树脂胶黏剂,并对其性能进行了分析。实验结果表明,稻草焦油替代量对所合成的酚醛树脂胶黏度和胶合强度特性影响较大,当稻草焦油添加量为25g,即替代量达到19．2％时,制备的酚醛树脂胶黏度适中,游离甲醛质量分数低于0．5％,具备较高的胶合强度,并且胶合强度达到GB／T9846—2004对Ⅰ类胶合板的要求。由于稻草焦油的加入降低了胶黏剂的成本,其所制得的胶黏剂有良好的应用前景。     

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 ℃)。     

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％).     

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。     

API胶主剂-改性聚乙酸乙烯酯乳液的研制

用共聚方法对聚乙酸乙烯酯乳液进行改性，研究了共聚单体、助剂以及改性淀粉作为添加剂对乳液性能的影响。确定了相对较佳的配比方案，合成了一种胶合板用水性高分子-异氰酸酯（API）胶主剂。用异氰酸酯作API胶的固化剂，测得胶黏剂对木材的湿胶合强度达到1．3MPa以上，胶合板的甲醛释放量仅为0．0144mg·L^-1。实验得到了一种耐水性好、低成本、环保的API胶用主剂。     

室内装饰用胶黏剂的制备与性能研究

研究了纳米木质素替代率对木质素酚醛树脂复合胶黏剂pH值、固含量、游离醛含量、黏度、官能团和胶合试件力学性能的影响,并与碱木质素替代苯酚复合胶黏剂试件进行了对比。结果表明,随着纳米木质素替代率增加,木质素酚醛树脂复合胶黏剂的pH值、黏度和剂游离醛含量逐渐上升,固含量逐渐减小;纳米木质素/碱木质素替代不会对复合胶黏剂的结构产生影响;随着纳米木质素替代率增加,复合胶黏剂试件的最大破坏荷载、干胶合强度和湿胶合强度先增大后减小,在纳米木质素替代率为40%时取得最大值。纳米木质素替代苯酚制备复合胶黏剂的效果优于碱木质素,更适合在室内设计规划中应用。     

大豆蛋白胶竹材胶合板制作工艺的研究

以大豆蛋白胶为竹材胶合板的无甲醛胶黏剂,研究了胶合板的热压工艺。结果表明,大豆蛋白胶的竹材胶合板的最佳热压工艺参数:热压时间50 min,热压压力17 MPa,热压温度140℃,施胶量400 g/m2。在此条件下,胶合板在胶合强度和耐水性方面均高于国家标准Ⅱ类胶合板要求。     

碱木质素-酚醛复合胶黏剂在竹胶板中的应用研究

采用羟甲基化碱木质素(HKLF)与酚醛树脂(PF)复合制备碱木质素-酚醛复合胶黏剂(KPF),研究了HKLF添加量对KPF性能的影响,并分析其在竹胶板中应用的可行性。结果表明:HKLF添加量为10 %~30 %的KPF生产的竹胶板性能优异,其静曲强度及其弹性模量、吸水厚度膨胀率及胶合强度等物理力学性能均符合LY/T 1574-2000 《混凝土模板用竹材胶合板》标准的B类竹材胶合板要求,与纯酚醛胶所制竹胶板的胶合性能相当,且对竹材浸胶量影响较小。HKLF添加量为40 %时,竹胶板干状横向静曲强度和吸水厚度膨胀率不达标。因此,HKLF添加量为10 %~30 %的KPF作为竹胶板用胶黏剂是可行的。