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魔芋粉-壳聚糖-聚乙烯醇共混胶黏剂的性能及其胶合机理 总被引：3，自引：2，他引：1
为了提高魔芋粉的利用价值,开发环境友好型木材胶黏剂,以魔芋葡甘聚糖、壳聚糖为胶黏剂主料,添加聚乙烯醇制备三元共混胶黏剂。通过差示扫描量热法（DSC）,分析共混胶的热特性,确定了热压温度参数;采用正交试验法,探讨热压工艺参数对胶合板强度的影响,并进一步对比了二元共混胶和三元共混胶的强度;通过红外光谱（FTIR）和扫描电子显微镜（SEM）进行了微观结构分析。结果表明：在热压温度130℃,热压时间15 min,压力4 MPa,胶存放时间24 h的条件下,用该胶黏剂压制的胶合板,干湿状胶合强度最大;FTIR分析发现3种高分子之间存在着氢键等强烈的相互作用;SEM分析表明三元共混胶黏剂中存在网状结构,使胶合强度得到提高。研究结果为加速环保木材胶黏剂研发进程和完善加工工艺条件提供了科学依据。 相似文献
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魔芋粉-壳聚糖-聚乙烯醇共混胶黏剂的流变模型 总被引：1，自引：1，他引：0
为了拓宽魔芋粉的应用领域,开发环境友好型木材胶黏剂,并更准确地把握该胶在胶合板生产中的工艺参数,该文在前期葡甘聚糖-壳聚糖-聚乙烯醇共混胶黏剂的胶合机理、微观结构表征和流变特性的研究基础上,通过TA流变仪的扫描测试进一步研究了该共混胶黏剂的流变模型。首先对胶黏剂分别进行动态温度扫描和等温时间扫描曲线分析,接着进行稳态和动态流变曲线分析建立了复数黏度与剪切黏度的对应关系,然后根据Dual-Arrhenius方程建立了复合胶黏剂的化学流变模型,最后对胶黏剂的黏度和工艺条件进行了预测。结果表明:通过动态温度扫描曲线分析,温度较低时,复数黏度缓慢下降;从玻璃化温度到凝胶化温度,复数黏度迅速下降;从凝胶化温度到160℃左右,复数黏度出现平台区;160℃以上复数黏度急剧增大;通过等温时间扫描曲线分析得到随着温度的升高,反应速率加快,温度越高固化增黏时间越短;通过对比稳态和动态流变曲线,验证了Cox-Merz定律对于该胶的有效性;100~160℃时胶黏剂体系的相对黏度特性符合Dual-Arrhenius黏度方程;该模型与测试结果吻合性较好,利用该模型可以预测胶合板热压工艺所需要的工艺参数,并能动态模拟整个热压工艺过程中的黏度变化;综合得出在160℃附近黏度急剧上升,黏度随时间延长增加,理想的加压时机是温度升至130℃后保温15~20 min。该研究成果为胶黏剂固化工艺条件的确定提供了理论依据。 相似文献
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玄武岩纤维改性大豆蛋白胶黏剂性能及胶合机理 总被引：1，自引：1，他引：0
为提高大豆蛋白胶黏剂的胶合强度,开发环境友好型木材用生物质胶黏剂,采用玄武岩纤维(basalt fiber,BF)作为增强改性剂,成功制备了胶接性能优良的玄武岩纤维改性大豆蛋白胶黏剂(basalt fiber/soybean protein isolate adhesive,BF/SPIA),并对BF/SPI的胶接强度、流变特性、化学基团及形态结构进行了分析。研究结果表明:随着玄武岩纤维用量的逐步提高,改性大豆蛋白胶黏剂的力学强度呈先增加后下降的趋势。当BF质量分数为5%时,BF/SPIA干、湿状胶接强度分别达2.15和0.92 MPa。流变特性测试结果表明BF/SPI胶黏剂的剪切模量有所增加;傅里叶红外光谱(fourier infrared spectrum,FTIR)显示出改性大豆蛋白胶黏剂中亲水基团降低,Si—O键特征峰明显,BF与大豆蛋白分子间相互作用,形成新的复合结构;扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)图谱印证了BF与SPAI两相体系融合性良好,且固化胶接界面较为致密。中试试验结果进一步表明玄武岩纤维改性大豆蛋白胶黏剂具有良好的稳定性,其湿状胶接强度可高达1.05 MPa,木材压缩率仅14.92%,实用性较强。该研究可为改性大豆蛋白胶黏剂的工业化应用及推动环保木材胶黏剂的应用进程提供理论参考。 相似文献
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环氧大豆油丙烯酸酯（Acrylated Epoxidized Soybean Oil, AESO）具有原料来源丰富、环境友好、耐水性好等优点,以AESO为原料制备新型无醛木材胶黏剂是降低当前甲醛系胶黏剂用量的重要途径。针对AESO同时含双键、羟基和环氧基的结构特点,以六亚甲基二异氰酸酯（Hexamethylene Diisocyanate, HDI）为改性剂、过氧化苯甲酸叔丁酯为自由基引发剂,制备了改性大豆油基木材胶黏剂及其杨木胶合板材,分析了胶黏剂的化学结构、流变性、固化行为、胶合机理及其对胶合板物理力学性能的影响。结果表明：HDI改性后的胶黏剂具有更高的交联密度、内聚力和胶接力,其杨木胶合板的耐水胶合强度可达1.18 MPa;HDI可与AESO的羟基、环氧基反应生成氨基甲酸酯结构,同时HDI的加入降低了AESO树脂的黏度和最大固化温度,提高了胶黏剂的加工性能;HDI改性显著提高胶合板的物理力学性能（P<0.05）,当HDI与AESO的质量比为1∶9时,胶合板的横向静曲强度和弹性模量分别为57.6和5 920 MPa,且板材在120°C下2 h不开裂。该研究为以生物质大豆油为原料制备无醛胶黏剂提供了一种可行路径,有利于木材工业的绿色与可持续发展。 相似文献
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改性豆胶胶合板热压工艺优化及固化机理分析 总被引：3，自引：1，他引：2
为了减少含甲醛胶黏剂和推广环境友好型胶黏剂在胶合板中的应用,该文对脱脂豆粉进行改性后制成具有耐水性的大豆胶黏剂,用于生产胶合板,分析了热压工艺对胶合板性能的影响;并辅以仪器分析结果阐述改性豆胶的固化机理。结果表明,热压工艺的影响因素大小排序为热压温度>热压压力>热压时间;较佳热压工艺为:140℃、1.0MPa和4.69min,胶合板的耐水胶合强度(0.91MPa)符合国家标准GB/T9846-2004中Ⅱ类胶合板的要求(≥0.80MPa)。傅里叶变换红外光谱分析表明,固化后的改性豆胶亲水性基团减少,酰胺键有所增加;豆胶在固化过程中内部基团发生反应,形成交联。X-射线光电子能谱分析表明,改性豆胶固化过程不仅发生酰胺化反应,还发生胺化作用,使豆胶交联成体型结构。热重-微分热重分析表明,升温至140～150℃时,豆胶的吸附水和官能团间缩合反应产生的水分蒸发完毕,豆胶完全固化;继续升温,豆胶发生热分解。该研究可为豆胶的工业化应用提供参考。 相似文献
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可降解魔芋葡甘聚糖基互穿膜的制备、结构与性能 总被引：4，自引：0，他引：4
魔芋葡甘聚糖(konjac glucomannan, KGM)和聚乙烯醇(poly(vinyl alcohol), PVA)以戊二醛进行交联，成功制备了一种新的互穿聚合物网络(interpenetrating polymer networks, IPN)。以传统的流延法于室温下干燥2 d，得40 μm厚透明IPN膜。以傅立叶红外光谱、扫描电镜、示差扫描量热法、X-射线衍射和紫外可见光谱等表征了膜的结构。结果表明：由于交联键的产生，PVA和KGM分子间发生了强烈的相互作用，当反应时间达到4 h时，分子间达到了完全混溶。拉伸强度、断裂伸长率大大高于而吸湿性显著低于纯PVA膜、KGM膜以及它们的简单共混膜，亦即IPN结构的产生赋予了膜优异的性能。 相似文献
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为了降低酚醛树脂的制备成本,该研究分别以30%、40%和50%碱木质素部分替代苯酚合成木质素-苯酚-甲醛（Lignin-Phenol-Formaldehyde, LPF）树脂胶黏剂,主要研究了其替代比对LPF树脂胶合性能、固化性能和热稳定的影响,同时探讨了LPF合成机理。结果表明：1）LPF树脂具有透明度低、固体含量大、游离甲醛较低、黏度大导致活性期短和施胶困难的特点。2）LPF制备的胶合板胶合强度随碱木质素增加呈先增加后减小的趋势,但均高于PF树脂,碱木质素取代苯酚量最大可达50%。3）DSC分析表明LPF树脂固化温度高,且随碱木质素添加量增加而升高。4）碱木质素加量过高或过低都会影响LPF的热稳定性,为40%时的热稳定性高于PF树脂。5）碱性条件下,无论是以苯酚、木质素酚环还是木质素侧链为反应起点合成LPF,羟甲基苯酚经E1cb反应机理形成亚甲基共轭结构,是合成LPF的关键。该研究工作的开展可为LPF合成工艺改进和实际应用提供进一步的科学指导。 相似文献
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为了开发真正意义上的环保型大豆蛋白基胶黏剂,该文以糠醇作为交联剂,以组成蛋白质分子的二肽为起点,采用模型化合物思想研究大豆蛋白基胶黏剂的交联改性基础理论,借助核磁共振C谱和电喷雾电离质子仪分析糠醇交联改性大豆蛋白基胶黏剂的机理。同时通过检测大豆蛋白胶胶合板性能,分析大豆蛋白基胶黏剂制备基础理论与实际性能之间的关系。研究结果表明:1)糠醇与丙谷二肽的共缩聚反应和糠醇的自缩聚反应,两者为竞争关系;2)一般碱性条件下,糠醇极其稳定,两者都不明显,只有在强碱性条件下糠醇可能产生活性稍大的酰胺负离子与丙谷二肽发生一定的共缩聚,反应速率较慢,实现共缩聚的时间太长,但自缩聚反应依然不明显;3)糠醇与丙谷二肽的共缩聚反应和糠醇的自缩聚反应都需要较强的酸性,且前者低于后者,酸性太强时糠醇自缩聚占主导,酸性太弱时产生的糠醇碳正离子浓度和反应活性较弱,不利于自缩聚和共缩聚;在pH值为3时,共缩聚表现出较强的竞争性。4)糠醇与丙谷二肽共缩聚反应和糠醇自缩聚反应主要发生在酸性条件下,糠醇与丙谷二肽发生共缩聚反应位点首先是端酰胺基团,其次是伯胺,而肽键氨基由于存在较大的空间位阻导致几乎不参与反应。5)糠醇与大豆蛋白模型化合物反应机理与大豆蛋白基胶黏剂实际性能具有较强的对应性,即在pH值为3时,糠醇与大豆蛋白基胶黏剂反应程度较高,表现为较强的耐水性和热稳定性。该研究工作的开展对实现大豆蛋白基胶黏剂的科学使用,提升大豆蛋白基胶黏剂的市场竞争力具有重要意义。 相似文献
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无醛无毒防火秸秆人造板的制备与性能试验 总被引：2，自引：0，他引：2
针对目前市场秸秆人造板物理机械性能差,不能完全解决甲醛含量等问题,该研究采用Mg SO4、Mg CO3、活性硅和ALSi O4等做成无机胶凝材料,采用豆胶与改性异氰酸酯(diphenylmethane diisocyanate,MDI)制成有机胶凝材料,无机胶凝材料与有机胶凝材料混合制成胶黏剂。秸秆物料热重分析和秸秆板显微结构观察表明,胶黏剂对提高秸秆板的性能指标具有显著影响。通过五因素四水平L16(45)正交试验优化秸秆人造板的热压工艺,获得最佳工艺条件为:无机胶凝材料与有机胶凝材料质量比为4:1,胶黏剂添加量与秸秆物料质量比为0.65:0.35(固体有效成分在秸秆人造板中质量分数为35%),热压时间3 min,热压温度为100~120℃,热压压力80 MPa。试验研究表明:热压压力、胶黏剂中无机胶凝材料的比例和胶黏剂添加量是影响秸秆板性能的重要因素,最佳工艺组合下生产的秸秆板各项指标均达到中密度纤维板的国家标准,该研究对中国秸秆资源的开发利用和人造板的生产具有重要的参考意义。 相似文献
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有机地表覆盖材料对树穴土壤理化性质的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
通过大田试验,研究有机地表覆盖材料对土壤理化性质的影响。以圆明园公园内的桑葚林(Morus alba L.)树穴土壤为研究对象设置6种处理,即水性聚氨酯胶黏剂有机覆盖垫(A)、水性聚氨酯与淀粉胶黏剂混合比9∶1有机覆盖垫(B)、水性聚氨酯与淀粉胶黏剂混合比8∶2有机覆盖垫(C)、水性聚氨酯与淀粉胶黏剂混合比7∶3有机覆盖垫(D)、木片覆盖(M)和无覆盖处理(CK),对不同地表覆盖材料的覆盖效果进行评价。结果表明:(1)总体来看,1年后不同有机地表覆盖材料覆盖下树穴土壤的容重、孔隙度、持水量等物理指标以及不同土层土壤pH变化不大。(2)与CK相比,不同有机地表覆盖材料可增加土壤中有机质、碱解氮、有效磷、速效钾的含量,覆盖后0-10 cm土层比10-20 cm土层的效果更为明显。综合考虑,不同有机地表覆盖材料能够改善土壤养分含量,水性聚氨酯与淀粉胶黏剂混合比8∶2有机覆盖垫(C)为5种有机地表覆盖材料中最适合裸露树穴的覆盖材料。 相似文献
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杨木炭胶合成型速燃炭的制备与燃烧性能 总被引：1，自引：1，他引：0
为了研究了胶黏剂的类型、胶炭比、引燃剂的种类和添加量、成型压力、成型时间等因素对速燃炭燃烧性能的影响,该文利用杨木屑经炭化后得到杨木炭,以杨木炭为主要原料,添加适量不同种类的胶黏剂和引燃剂制备速燃炭。结果表明：将胶黏剂A和杨木炭以质量比为0.6︰1的胶炭比混合,并添加占杨木炭质量分数为5%的硝酸钾,在25 MPa的成型压力下保持2 min,制备出的速燃炭有较好的速燃效果。不仅具有一定强度,燃烧时无毒、无烟、无味,并能在 5 s内快速点燃速燃炭。速燃炭的抗压系数达8.60 N/mm2,燃烧剩余物的质量分数为6.33%,燃烧时间可持续11.20 min/g,热值达到35 762.76 J/g。该研究可为粉末燃料的成型胶黏剂研制提供依据。 相似文献
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低品质木制单板制备重组材是其高值化利用的重要途径,研发连续式重组材成型技术有利于提高其生产效率,对促进木材可持续发展和经济社会绿色发展具有重要意义。该研究设计一种木制重组材单板卷曲辊压成型平台,并以木质管道制备为例对工艺参数进行优化试验研究以测试平台工作性能。设计单板卷曲辊压成型平台的整机机械结构并描述其工作原理,对辊压机构、卷木轴刹车防滑机构、施胶压紧装置等关键部件进行详细设计和理论计算。对物理样机进行性能试验,以芯轴转速、单板厚度、施加压力为试验因素,木质管道的环刚度和轴向压缩强度为试验指标,运用Box-Benhnken试验方法,建立因素与试验指标的回归方程,优化参数组合为芯轴转速16 r/min,单板厚度2.15 mm,施加压力293 N。此时预测木质管道的环刚度为26 016.6 N/m2,轴向压缩强度为23.11 MPa验证环刚度与预测值误差为1.07%,轴向压缩强度误差为4.46%。进一步使用优化参数对内径为5.08、7.62、12.70 cm的木质管道进行试验,得到环刚度分别为43 812、32 655、17 532 N/m2,轴向压缩强度为25.83、24.71、20.17 MPa。该研究成果可为木质重组材卷曲辊压成型技术及装备的工业化应用提供参考。 相似文献
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交联型改性剂提高速生杨木材的应用品质及机理分析 总被引：1，自引：0，他引：1
为提高速生材的应用品质,以速生杨木为研究对象,利用交联型木材改性剂对其进行化学改性,对改性前后速生杨木的应力松弛及断面密度进行了测定,采用X射线衍射仪（X-ray diffraction,XRD）、傅里叶红外光谱分析仪（fourier transform infrared spectroscopy（FTIR））、X射线光电子能谱仪（X-ray photoelectron spectroscopy,XPS）和扫描电镜-能谱分析仪（scanning electron microscope with energy dispersive X-Ray analysis（SEM-EDXA））对改性机理进行分析。结果表明,经过化学改性,木材应力松弛随着改性剂用量的增加而降低,木材的相对应力松弛值从95%下降到90%和88%,并且配方F的相对应力松弛值达到了最小值（74%）,木材塑性提高,同时平均密度由429.18 kg/m3提高到669.93 kg/m3。XRD谱图显示改性后纤维素晶体结构并未遭到破坏,木材特征峰在衍射角2θ为17°、23°和37.5°的峰位置并没有改变,但是木材的结晶度显著提高。FTIR谱图显示改性剂中的功能性基团与木材结构发生了化学交联反应。XPS结果表明,改性后的木材氧与碳的原子浓度比增加,说明改性剂与木材发生化学交联反应从而含氧官能团增加。SEM-EDAX显示改性材横切面上的导管及木纤维的微孔结构被木材改性剂填充,并且碳元素和氮元素均匀地分布在木材细胞壁及细胞间隙,甚至细胞腔内。 相似文献
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淀粉基聚酯型耐水性木材胶粘剂(英) 总被引：6，自引：3，他引：3
从高光效的谷物作物玉米中很容易分离出的淀粉适合作为绿色化学工业的可再牛原料.该文介绍一种聚酯型耐水性无甲醛玉米淀粉基木材胶粘剂制作工艺.该工艺包括了4个步骤:1)玉米淀粉硫酸固相氧化制备氧化淀粉;2)氧化淀粉常压快速液化制备高反应活性淀粉基多元醇;3)高活性淀粉基多元醇与等当鼍多兀酸(酸酐)混合和部分酯化交联;4)经过预酯化的产物用无水乙醇稀释使之成为可喷雾施胶的聚酯型木材胶粘剂.使用该新型木材胶粘剂所制备的杨木胶合板的胶合强度和耐水性能可以达到国标Ⅰ类板的要求.该文报道了硫酸的质量分数、氧化反应温度和时间;液化剂与氧化淀粉质量比、液化反应温度和时间、交联剂的羧基与多元醇羟基的当量比等加工工艺参数以及施胶量、热压温度、压力、热压时间等使用技术参数对用该种聚酯型木材胶粘剂制备的杨木胶合板的胶合强度和耐水性的影响. 相似文献
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提高淀粉基木材胶粘剂耐水性的工艺优化 总被引：5，自引：3，他引：5
为解决淀粉代替石油产品制取胶粘剂胶接木质材料后耐水性差的问题,该研究用玉米淀粉、聚乙烯醇、异氰酸酯和羧基丁苯胶乳等原料合成胶粘剂过程中各因素对胶接后湿强度的影响规律。采用二次旋转正交组合试验方法设计试验,并用SAS软件和Matlab软件处理数据,分析了原料配方和反应温度对胶粘剂胶接木质材料后湿强度的影响,优化了淀粉胶粘剂的工艺参数,淀粉质量分数13%,聚乙烯醇质量分数4%,异氰酸酯质量分数5%,胶乳质量分数3%;反应温度58℃。并通过扫描电子显微镜进行了微观结构分析,揭示了淀粉胶粘剂湿强度提高的机理。 相似文献
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Physicochemical properties of β and α'α subunits isolated from soybean β-conglycinin 总被引：1，自引：0，他引：1
Soy protein has shown great potential for use in biobased adhesives. β-Conglycinin is a major component of soy protein; it accounts for 30% of the total storage protein in soybean seeds. β-Conglycinin was isolated and purified, and its subunits' (β, α'α) physicochemical and adhesive properties were characterized. Crude β-conglycinin was isolated from soy flour and then purified by the ammonium sulfate precipitation method. The α'α and β subunits were isolated from the purified β-conglycinin by anion exchange chromatography. Yields of α'α subunits and β subunits from 140 g of soy flour were 1.86 g (1.3%) and 0.95 g (0.67%), respectively. The minimum solubility for α'α subunits, β subunits, and β-conglycinin occurred in pH ranges of 4.1-5.4, 3.5-7.0, and 4.8-5.3, respectively. Transmission electron microscopy showed that the β subunits existed as spherical hydrophobic clusters, whereas α'α subunits existed as uniformly discrete particles at pH 5.0. Differential scanning calorimetry showed that β subunits had higher thermal stability than α'α subunits. The pH had a lesser effect on adhesion strength of the β subunits than on that of the α'α subunits. The adhesives made from β subunits also showed greater water resistance than those from α'α subunits and β-conglycinin. Soy protein rich in β subunits is likely a good candidate for developing water-resistant adhesives. 相似文献