【摘 要】
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本论文主要分为四部分:改性剂对胶黏剂的预处理、尿素-乙二醛树脂改性胶黏剂、三聚氰胺-乙二醛改性胶黏剂、改性胶黏剂热压工艺优化。主要探究了改性剂种类、改性剂pH以及反应时间对胶黏剂干、湿态胶合强度的影响;尿素-乙二醛和三聚氰胺-乙二醛两种树脂合成的最佳配方以及两者改性胶黏剂的最佳反应条件;经两种树脂改性后的胶黏剂的热压工艺优化研究。研究结果如下:(1)改性剂对胶黏剂的预处理单因素实验结果表明,选择预
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本论文主要分为四部分:改性剂对胶黏剂的预处理、尿素-乙二醛树脂改性胶黏剂、三聚氰胺-乙二醛改性胶黏剂、改性胶黏剂热压工艺优化。主要探究了改性剂种类、改性剂pH以及反应时间对胶黏剂干、湿态胶合强度的影响;尿素-乙二醛和三聚氰胺-乙二醛两种树脂合成的最佳配方以及两者改性胶黏剂的最佳反应条件;经两种树脂改性后的胶黏剂的热压工艺优化研究。研究结果如下:(1)改性剂对胶黏剂的预处理单因素实验结果表明,选择预处理的改性剂为Na OH、浓度为2 mo L/L、pH为10、反应时间为30 min,可以保证胶黏剂有合适黏度,更好的打开蛋白质结构,暴露出疏水基团,改性后胶黏剂干、湿态胶合强度达到1.700 MPa/0.637 MPa,较未改性的胶黏剂(1.162 MPa/0.237 MPa)提升了46.3%和168.8%。(2)尿素-乙二醛树脂改性胶黏剂单因素实验结果表明,乙二醛与尿素摩尔比1.4:1,反应温度80℃,反应时间3.5h,可以保证树脂具有合适的黏度、固体含量以及稳定性。在实验(1)的基础上,通过单因素实验和正交实验得出胶黏剂最佳制备方案并对其结构、性质以及胶合性能进行表征、测试,即改性剂与预处理后的花生蛋白胶黏剂质量之比为16:84、花生蛋白粉质量为70 g(溶于200 m L蒸馏水中)、预处理的pH为10.4、反应时间为3 h,胶黏剂干、湿态胶合强度达到2.293 MPa/1.305 MPa,且胶黏剂贮存期延长,黏度下降,便于施胶。(3)三聚氰胺-乙二醛树脂改性胶黏剂正交实验结果表明,乙二醛与三聚氰胺摩尔比5.5:1,反应温度70℃,反应时间3.5 h,可以保证树脂具有合适的黏度以及稳定性。在实验(1)的基础上,通过单因素实验和正交实验得出胶黏剂最佳制备方案并对其结构、性质以及胶合性能进行表征测试,即改性剂添加量(基于花生蛋白胶黏剂的重量)为11%,反应pH为10.6,花生蛋白粉质量为49 g,反应时间为2.5 h。胶黏剂干、湿态胶合强度达到2.085 MPa/1.247 MPa,远超国家标准对Ⅱ类胶合板的用胶要求(≥0.7 MPa)。(4)改性胶黏剂热压工艺优化对实验(2)、(3)中制得的胶黏剂进行热压工艺探究,利用单因素实验和正交实验考察了热压温度、热压时间、热压压力、涂胶量对胶合板力学性能的影响。实验(2)中胶黏剂制得的胶合板的最优热压工艺参数为热压温度130℃、热压时间11 min、热压压力1~1.5 MPa、涂胶量220 g/m~2,热压温度对胶合板的湿态胶合强度有着显著影响(p<0.05),胶合板湿态胶合强度达到1.340 MPa。实验(3)中胶黏剂制得的胶合板的最优热压工艺参数为热压温度130℃、热压时间11 min、热压压力1.5~2 MPa、涂胶量240 g/m~2,热压温度及热压压力对胶合板的湿态胶合强度有着显著影响(p<0.05),胶合板湿态胶合强度达到1.282 MPa。对以上胶黏剂进行FTIR、TG-DTG、DSC、SEM表征分析可知,均具有致密的结构和较高的热稳定性,且胶合强度与耐水性能大幅改善,在热压过程中未出现溢胶和鼓泡现象,这对花生粕基胶黏剂应用于木材胶合板的开发起着积极作用。
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