异氰酸酯改性大豆油基木材胶黏剂的制备与性能

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5920 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。

竹纤维增强大豆油基类玻璃高分子复合材料的制备与性能

热固性复合材料拥有优异的力学性能、耐热性和耐化学性,但存在原料不可再生、使用后无法回收、纤维与树脂不易降解等问题。本文分别以微米级竹粉(BP)和厘米级竹纤维(BF)为增强体,以含动态硼酸酯的二硫醇固化环氧大豆油(ESOBV)为树脂基体,采用模压成型技术制备可循环回收的竹纤维增强大豆油基类玻璃高分子复合材料,同时表征了生物质复合材料的拉伸性能、动态力学性能、松弛行为、界面结合、可重塑回收性及可降解性。结果表明:纤维形态显著影响复合材料的力学性能,复合材料的拉伸强度和拉伸模量随着BP含量的增加而降低,但随着BF含量的增加而增加;因ESOBV基体中动态键的存在,复合材料高温下具有明显的应力松弛现象,其松弛时间随BP或BF含量的增加而增加;BP增强复合材料可在高温下进行回收重塑,重塑后复合材料的拉伸强度、拉伸模量和断裂伸长率分别达到原始材料的91.0%、96.3%和110.7%;在100°C、常压下,ESOBV基体中的硼酸酯基可与甘油分子发生交换反应,因此基体经甘油降解后可回收BF,且回收的纤维形态不受损坏。