细乳液法制备大豆蛋白丙烯酸酯复合胶黏剂试验

利用细乳液聚合法制备大豆蛋白丙烯酸酯胶黏剂,并压制胶合板、检测胶合强度.通过正交试验确定最佳制胶工艺条件:m(大豆蛋白)∶m(丙烯酸酯)∶m(乳化剂)为1∶6∶0.04,温度80℃.制备的胶黏剂胶合性能最好,压制的胶合板达到GB/T 9846—2004Ⅱ类胶合板要求.     

丙烯酸酯改性大豆蛋白制备胶黏剂

为有效提高胶黏剂的胶合强度,用丙烯酸酯接枝大豆蛋白进行乳液聚合反应,得到丙烯酸酯改性大豆蛋白胶黏剂;采用FT-IR表征产物,考察丙烯酸酯接枝大豆蛋白胶黏剂的固含量、黏度;通过正交试验确定胶黏剂制备、胶合板样板压制的最佳工艺条件.结果表明:改性大豆蛋白胶黏剂固含量为24.0%～27.3%,耐水性明显高于普通大豆蛋白胶;改性胶黏剂最佳制备工艺条件为p H在8.0～8.5,m(大豆蛋白)∶m(水)∶m(马来酸酐)∶m(引发剂)为80∶150∶3∶10,在该配比下胶合强度最好,胶合板的耐水性提高,胶合强度在0.70 MPa以上,均符合国家标准GB/T 9846—2004Ⅱ类胶合板要求;压制胶合板样板的最佳工艺条件为温度120℃、压强1 MPa、压板时间10 min,胶合板性能最佳,胶合强度达到1.12 MPa.     

三聚氰胺改性脲醛树脂的合成及其在阻燃胶合板中的应用

用质量分数为18%(基于液体树脂)的三聚氰胺和不同缩聚度脲醛树脂制备了三聚氰胺改性脲醛(MUF)树脂,将聚磷酸铵及其他阻燃助剂与MUF共混后得到阻燃胶黏剂并用于制备阻燃胶合板。结果表明,当尿素与甲醛预先缩聚至水洗数为2.5～7.5时,所制MUF树脂的贮存稳定性良好;在MUF中阻燃剂质量分数小于80%时,胶合板的胶合强度满足国家Ⅱ类胶合板标准,甲醛释放量满足E1级标准;用该阻燃胶黏剂制备的阻燃胶合板,经锥形量热仪燃烧试验,其释热速率和释热总量较普通胶合板有显著下降。分析认为,将MUF树脂与聚磷酸铵阻燃剂共混制得的阻燃胶黏剂,其胶合性能和甲醛释放量满足国家标准要求;用该阻燃胶黏剂对胶合板进行表面处理阻燃性能良好。     

室内胶合板用生物油-淀粉胶黏剂的合成工艺

以生物油、淀粉为主要原料制备绿色环保、价格低廉的生物油-淀粉胶黏剂(BOSA)并用于室内胶合板的制备。以淀粉乳液浓度、丙烯酰胺、过硫酸铵及生物油加入量作为试验因子,以胶黏剂的胶合强度、固含量和黏度作为评价指标,采用正交试验法优选出合成BOSA的最佳合成工艺。结表表明:当淀粉乳液质量分数为40%、丙烯酰胺为20%、过硫酸铵为2.5%、生物油为20%时,胶黏剂的综合性能最好,储存期达到15 d,胶合板胶合强度(1.44 MPa)达到国家标准GB/T 9846—2004中Ⅲ类胶合板(≥0.7 MPa)要求。     

淀粉基水性异氰酸酯木材胶黏剂老化机理研究

将淀粉基水性异氰酸酯木材胶黏剂用于结构胶合木的胶接并进行加速老化处理，通过Raman、13C-NMR及GPC分析老化过程中发生的化学及物理变化，以揭示该胶黏剂老化机理。结果表明:在胶膜加速老化过程中异氰酸酯基发生了化学反应，有胺生成随后又分解，而与聚异氰酸酯(PMDI)交联的复合变性淀粉的结构未见改变。加速老化后的胶黏剂中聚乙烯醇(PVA)的高分子链被切断，形成低分子溶于水中，而其他成分没有溶出与降解。     

PVAc乳液-改性油菜籽分离蛋白共混胶黏剂的制备

利用油菜籽分离蛋白(RPI)和聚醋酸乙烯酯(PVAc)乳液制备高性能无醛胶黏剂,代替部分醛类胶黏剂.通过正交试验考察RPI与葡萄糖质量比、改性RPI与PVAc乳液质量比、改性RPI与PVAc乳液共混温度、固化剂质量分数对共混胶黏剂剪切强度的影响,优化热压工艺.结果表明:共混胶黏剂的最佳制备工艺为RPI与葡萄糖质量比85∶15、改性RPI与PVAc乳液质量比7∶3、改性RPI与PVAc乳液共混温度30℃、固化剂质量分数3%;制备胶合板的最优热压工艺参数为热压温度140℃、热压时间1.5 min/mm、热压压力0.8 MPa、施胶量300 g/m2,胶合板干剪切强度为1.865 MPa,按照Ⅱ类板胶合板标准测得湿剪切强度为0.885 MPa.     

改性生物质玉米淀粉压制稻秸秆人造板的研究

采用玉米淀粉为主要原料的改性水性高分子异氰酸酯胶黏剂压制15 mm稻秸秆人造板,并对影响板材性能的因素进行分析.经预试验表明,压制稻秸人造板较理想工艺为:板材密度0.7g/cm3、热压温度160℃、热压时间15 min、热压单位压力3.5 MPa.结果表明:在质量分数1%的醋酸喷洒秸秆表面,秸秆与木刨花按质量比85:15混合,羧基改性丁苯与聚乙烯醇质量比为70:30,主剂施胶量为25%,异氰酸酯质量分数为3%条件下,所压制的稻秸秆人造板的各项理化性能均能达到GB/T4897.3-2003的标准.     

双组分水性聚氨酯胶黏剂的合成及表征

以聚酯二元醇、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)和三羟甲基丙烷(TMP)等为原料合成了双组分水性聚氨酯(WPU)的多元醇组分.考虑到溶解性、反应活性、工业成本等因素,本研究从小分子二元醇(如乙二醇、丙二醇、丁二醇、一缩乙二醇等),小分子三元醇(甘油),小分子四元醇(季戊四醇),聚乙二醇(相对分子质量200~2 000),聚丙二醇(相对分子质量300~2 000)等数十种醇类化合物中,反复试验,再三筛选,最后确定以聚乙二醇-800和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)三聚体为原料合成了亲水性多异氰酸酯固化剂组分.将多元醇组分和固化剂组分混合配制,得到了双组分WPU胶黏剂.通过红外光谱(FT-IR)、核磁共振(NMR)、黏度、吸水率、黏接强度、离心稳定性等性能测试,分别对多元醇组分和固化剂组分合成的关键步骤及影响产物性能的各种因素进行了探讨.结果表明,当DMPA、BDO、TMP的质量分数分别为6%、4%、3%时,多元醇组分的外观、稳定性、黏接强度等性能较好;选择聚乙二醇作为亲水组分对HDI三聚体进行改性,且当其添加的质量分数为11%及以上时,制备出的多异氰酸酯固化剂组分具有较好的水分散性.     

纳米SiO_2改性环氧-聚三唑胶黏剂体系研究

为改善改性聚三唑胶黏剂(E-PTA)高温粘接性能和耐湿热老化性能,将纳米SiO_2引入E-PTA中制备E-PTA-SiO_2胶黏剂。研究纳米SiO_2含量对E-PTA-SiO_2粘接性能、高温性能和耐湿热老化性能的影响。利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、激光粒度分析、电子扫描显微镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)、动态力学热分析(DMA)和热质量分析仪(TGA)对纳米SiO_2改性情况、在胶黏剂中的分散情况以及E-PTA-SiO_2的固化行为和热性能进行研究,同时研究了E-PTA-SiO_2对7075铝合金试样的粘接性能和耐湿热老化性能。结果表明:玻璃化转变温度T_g随着纳米SiO_2质量分数的提高先升高后降低;E-PTA-SiO_2胶黏剂与7075铝合金试样有较好的黏结性,纳米SiO_2的引入对常温剪切强度影响不大,对高温剪切强度有显著影响,随纳米SiO_2质量分数的增加,200℃剪切强度先升高后降低,当纳米SiO_2质量分数为2%时,200℃剪切强度最高,为(20.5±0.4) MPa,强度保留率95.35%,另外,E-PTA-SiO_2胶黏剂耐湿热老化性也较E-PTA有所提高。     

微乳液聚合制备含氟丙烯酸酯共聚物

以十二烷基磺酸钠和十三异构醇聚氧乙烯醚为复合乳化剂,采用半连续滴加预乳化单体与引发剂,微乳液聚合的方法制备了丙烯酸全氟己基乙基酯(PFEA)、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯共聚物.考察了PFEA、乳化剂的质量分数和温度等因素对微乳液聚合及共聚物性能的影响.研究结果表明,当乳化剂质量分数在2%～3%,PFEA质量分数在12%～20%,聚合温度在75～80℃时,聚合反应稳定,且制得的共聚物憎水性优异.     

聚乙烯醇复合凝胶的强度与界面强度研究

为了提高物理交联聚乙烯醇(PVA)水凝胶的强度,制备了PVA无纺布复合水凝胶. 当基体凝胶PVA质量分数为10%、无纺布体积分数为15%时,复合水凝胶的拉伸强度为5.90MPa;随着基体凝胶PVA质量分数和无纺布体积分数的提高,复合凝胶的强度提高;当基体凝胶PVA质量分数为15%、无纺布体积分数为25%时,复合水凝胶的拉伸强度为10.90MPa. 利用A系数研究了不同PVA质量分数以及无纺布体积分数的复合水凝胶中基体与无纺布的界面作用,在无纺布体积分数相同时,界面强度随PVA质量分数的提高而增大;在基体凝胶PVA质量分数相同时,无纺布体积分数较低的复合凝胶的界面强度较大. 复合水凝胶的结晶度低于纯水凝胶的结晶度.     

甲苯二异氰酸酯交联聚乙烯醇类环保粘合剂

采用正交实验法探讨在水基中甲苯二异氰酸酯(TDI)交联聚乙烯醇(PVA)的反应。结果表明少量TDI的加入,较大程度地提高PVA胶水的粘结性能和耐水性能,同时还探讨了PVA的含量、TDI的加入量、催化剂-X和交联反应的温度等对该粘合剂性能的影响,从反应原理和反应后游离TDI的量的检测结果说明其对环境和人体健康无明显影响。     

利用玉米淀粉的酯化制造API胶粘剂研究

对利用酯化玉米淀粉,制造水性高分子-异氰酸酯胶粘剂(API)的配方进行了系统的研究.将玉米淀粉酯化处理成乳液,在一定酸碱度条件下,与无毒、无公害的合成橡胶胶乳共聚制成API胶的主剂;将多异氰酸酯化合物的异氰酸酯基封闭处理后,作为API胶的固化剂,由此制成双组分无醛耐水API胶.生产性试验表明,用此API胶压制的三层实木复合地板、机拼细木工板、胶合板及集成材等胶合制品,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挥发.此种胶粘剂具有明显的生产可操作性,完全满足现有的工艺要求,其原料成本为同类进口胶粘剂的50%左右,具有明显的社会环境效益和经济效益.     

纳米二氧化钛光催化剂的涂料固载及光催化性能

以有机硅改性丙烯酸树脂为粘合剂,脂肪族聚异氰酸酯为交联剂,用制备涂料的方法固载纳米二氧化钛(TiO₂)光催化剂。在粘合剂质量分数为42%,交联剂质量分数为7%,且—OH 基与—NCO的摩尔比接近1,纳米TiO₂质量分数为5%的优化条件下,制得纳米TiO₂光催化涂料。测定了以该涂料制备的光催化反应器的使用性能。结果表明,该涂料性能稳定,对难降解的青霉素制药废水的催化降解效果优良,以该涂料固载的纳米TiO₂的光催化活性接近于分散态的纳米TiO₂。     

环保型PVF胶粘剂的制备

以聚乙烯醇(PVA)和甲醛为主要原料,制备了聚乙烯醇缩甲醛(PVF)胶粘剂。研究了PVA与甲醛溶液的质量比(MpvA/M甲醛)、缩合反应时间、缩合温度及pH对产品性能的影响,获得了制备PVF胶粘剂的最佳工艺条件。在此条件下,通过加入改性剂,在提高粘结强度和耐水性的同时,降低了游离甲醛含量,制得了环保且性能优良的PVF胶粘剂。     

水性羟基丙烯酸树脂乳液制备及作为真石漆粘合剂的应用

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为主要单体,甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酸羟基丙酯(HPA)作为功能单体,通过半连续溶液及转相乳液聚合,制得具有核壳结构的水性羟基丙烯酸树脂。利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、热重分析仪(TGA)、激光粒径散射仪(DLS)及透射电镜(TEM)研究羟基丙烯酸树脂共聚物结构、热稳定性、乳胶粒的大小及形貌,探讨了MAA及HPA用量对水性羟基丙烯酸树脂性能及清漆膜硬度、耐水、剥离强度等的影响。结果表明:调整MAA的质量分数为6%,HPA的质量分数为10%,制备的共聚物乳液粒为119. 8 nm,黏度为221. 7 m Pa·s,成膜耐水时间为40 h、硬度为53. 4°,附着力1级,配制的真石漆黏结强度0. 97 MPa、耐温变36次,均优于真石漆黏合剂行业标准。     

大豆蛋白丙烯酸酯共聚物及压制胶合板工艺参数研究

采用马来酸酐改性大豆蛋白,并与丙烯酸酯发生共聚,用共聚乳液和固化剂混合压制胶合板.结果表明:压制的胶合板达到了GB/T 9846—2004Ⅱ类胶合板标准;以5 g大豆蛋白、10 g PVA、16 g VAC和20 g MMA为原料制成胶黏剂胶接的板材,适应于绝大多数环境,所需成本较低,适合工业化生产.通过正交试验,确定了在110℃,0.7 MPa(单位压力)条件下,施加0.5%固化剂所压制的胶合板力学性能最好.     

有机硅消泡剂的制备及性能

采用正交设计实验法以二甲基硅油及二氧化硅为主要原料制备了有机硅消泡剂.研究了原料配比、稳定剂、HLB值对消泡剂稳定性及消泡性能的影响.实验结果表明:当二甲基硅油为16.0%,二氧化硅为2.0%,乳化剂为6.0%,聚乙烯醇用量为0.21%,HLB值为9.55~9.65时,制备的有机硅消泡剂的稳定性及消泡性能较好.