生物质基无甲醛胶黏剂的研究进展

木材加工行业当前使用的胶黏剂原料主要来自石油资源,石油资源的不可再生性和人们对环境问题以及胶黏剂中甲醛等有毒挥发性物质的日益关注,迫使人们寻找可再生的无甲醛木材胶黏剂。利用价格低廉的可再生资源开发无甲醛环保型胶黏剂是我国木材胶黏剂行业的研发方向。因此,研究生物质基无甲醛木材胶黏剂具有重要的科学意义和应用前景。生物质胶黏剂普遍存在黏度大、胶合强度低、耐水性差等问题,围绕如何解决这些问题,研究人员进行了大量的研究。主要介绍了大豆蛋白基无甲醛胶黏剂、淀粉基无甲醛胶黏剂、木质素基无甲醛胶黏剂的国内外研究现状,并对其存在的问题及解决对策进行了分析,同时,对无甲醛胶黏剂的前景进行了展望,以期为生物质基无甲醛胶黏剂在木材加工领域的应用提供参考。

木质素磺酸盐基胶黏剂的合成与表征

以双氧水(H2O2)-硫酸亚铁(FeSO4)为氧化还原引发剂,丙烯酸(AA)和马来酸酐(MAH)为单体,采用原位一步法制备了宽分子量分布的P(MAH-co-AA)。通过测定P(MAH-coAA)和木质素磺酸盐(LS)缩聚反应产物的凝胶含量,研究了P(MAH-co-AA)中单体组成、胶黏剂酸度和添加三乙醇胺(TEA)等因素对交联的影响,比较了木质素磺酸钠(LSS)和木质素磺酸铵(LSA)两种LS的反应活性。结果表明:木质素磺酸盐能代替部分多元醇与共聚物制备低成本无甲醛型木材用胶黏剂;提高共聚物P(MAH-co-AA)中MAH含量、胶黏剂酸度及采用LSA均能提高固化交联的程度。

环氧树脂增强苯酚−尿素−乙二醛共缩聚树脂的粘接性能研究

为了改善乙二醛基树脂胶黏剂的胶合性能及耐水性,以环氧树脂(EPR)、苯酚(P)、尿素(U)、乙二醛(G)为原料,合成了一种新型EPR−PUG多元共缩聚树脂胶黏剂,探究树脂的基本性能、固化性能、胶合性能,以确定P/U/G摩尔比对树脂胶黏剂体系性能的影响和树脂胶黏剂的较佳合成配方。通过接触角、傅里叶变换红外光谱(FT−IR)、核磁共振碳谱(13C NMR)和X−射线光电子能谱(XPS)方法分析了共缩聚树脂胶黏剂的结构特征和合成机理。结果表明:原料的官能团之间发生了有效交联反应,分子间形成了致密的网络结构,致使树脂胶黏剂体系整体性能得以提升;在P∶U∶G摩尔比为0.1∶1.0∶1.5、反应pH为4~5、反应温度为70~80℃、反应时间3 h、EPR添加量为13%时,所制备的EPR−PUG共缩聚树脂胶黏剂制备的胶合板性能最佳,干/湿强度分别为2.48 MPa、1.33 MPa(冷水)及0.72 MPa(63℃热水),符合国标对II类胶合板的要求,且无甲醛释放。