全 文 ：第 v|卷 第 x期
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林 业 科 学
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水性改性淀粉 ) ) ) 多异氰酸酯胶粘剂的研究
时君友 韦双颖
k北华大学 吉林 tvustvl k东北林业大学 哈尔滨 txsswsl
摘 要 } 对利用酯化玉米淀粉 o制造水性高分子 ) ) ) 异氰酸酯胶粘剂k„°Œl的配方进行了系统的研究 ∀将玉
米淀粉的酯化产物处理成乳液 o在一定酸碱度条件下 o与无毒无公害的合成橡胶胶乳共聚制成 „°Œ胶的主剂 ~
将多异氰酸酯化合物的异氰酸酯基封闭处理后 o作为 „°Œ胶的固化剂 o制成双组分无醛耐水的 „°Œ胶 ∀经生
产性试验 o用此 „°Œ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 o其理化性能指
标完全达到有关标准要求 o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 o完全满
足现有的工艺要求 o其原料成本为同类进口胶粘剂的一半 o具有明显的社会环境效益和经济效益 ∀
关键词 } 玉米淀粉 o酯化 o水性高分子 ) ) ) 异氰酸酯胶粘剂 o胶合制品
收稿日期 }ussv p sv p sx ∀
ΣΤΥ∆Ψ ΟΝ Α ΩΑΤΕΡ2ΒΑΣΕ∆ Α∆ΗΕΣΙς Ε ΣΨΣΤΕΜ ΟΦ ΧΟΡΝ ΣΤΑΡΧΗΠΣΨΝΤΗΕΤΙΧ
ΡΥΒΒΕΡ ΛΑΤΕΞΠΙΣΟΧΨΑΝΑΤΕ
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k Βειηυα Υνιϖερσιτψ ϑιλινtvustvl k Νορτηεαστ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Ηαρβινtxsswsl
Αβστραχτ} ׫¨ ·¨¦«±²¯²ª¼ ©²µ·«¨ °¤±∏©¤¦·∏µ¨ ²©¤´ ∏¨²∏¶¦²µ± ¶·¤µ¦«Π¶¼±·«¨·¬¦µ∏¥¥¨µ¯ ¤·¨¬Π¬¶²¦¼¤±¤·¨ ¤§«¨¶¬√¨ ¶¼¶·¨°
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Κεψ ωορδσ} ≤²µ±¶·¤µ¦«o∞¶·¨µ¬©¬¦¤·¬²±o„ ∏´¨²∏¶√¬±¼¯ ³²¯¼°¨ µ¶²¯∏·¬²±2¬¶²¦¼¤±¤·¨ „§«¨¶¬√¨ oŠ¯ ∏¨§³µ²§∏¦·
脲醛树脂胶以其价格低廉 !原料易得 !使用方便 !无色 !胶接强度高等特点 o被大量应用于室内胶合
制品生产 ∀但脲醛树脂存在甲醛释放问题 o不仅会造成环境污染 o而且危害到了人的身体健康 ∀目前世
界上已有许多国家严格限制木材胶合制品中甲醛释放量 o分别制定了相应的标准 ∀我国也制定了相当
严格的检测指标及标准 o以便适应加入 • ג后与世界贸易接轨 ∀
众所周知 o降低胶合制品的甲醛释放量最有效的措施就是降低甲醛Π尿素的摩尔比 ~但由于甲醛在
甲醛系胶粘剂中为交联剂 o过度降低甲醛含量势必降低胶合强度 o尤其是湿剪切强度 ∀而且 o随着胶合
制品使用时间的延长 o其甲醛还会逐渐释放 o对人类生存环境造成污染 ∀所以 o要想彻底解决甲醛等有
害物质的污染问题 o必须开发无毒无公害非甲醛系胶粘剂 ∀
„°Œ胶属非甲醛系胶粘剂 o彻底解决了甲醛释放问题 ~但 „°Œ胶存在粘度大 !活性期短 !成本高等缺
点 o这就限制了它在木材胶合制品中的广泛利用 ∀本研究通过对玉米淀粉酯化的利用 o研制出一种 „°Œ
胶粘剂 o此种胶粘剂由于受到玉米淀粉酯化乳液本身的一些性质决定 o不但胶层固化后无毒无公害 o而
且与传统的 „°Œ胶粘剂相比 o具有制造成本低 o活性期长 o表观粘度低 o预压性好 o耐老化性 o耐水性及耐
热性能优异等优点 ∀采用此胶粘剂 o分别用于胶合板 !细木工板 !三层实木复合地板及胶合木生产等均
获得良好的理化性能 ∀此方法不同于国内的玉米淀粉通过氧化方法 o加入增强剂调制的玉米淀粉胶粘
剂 o也不同于将玉米淀粉作为 „°Œ胶粘剂的填充剂加入 o而是作为 „°Œ胶的主要有效成分加入的 o这是
完全不同于国外 „°Œ胶粘剂的突出之处 ∀
t 玉米淀粉酯化乳液的制备
111 酯化原理
玉米淀粉水溶液在被搅拌成乳状悬浮液后静置数分钟 o会有淀粉漫漫沉淀 ∀为解决淀粉的水乳化
液的稳定性 o以及进一步提高其粘合性 o就必须对玉米淀粉进行改性 ∀淀粉与具有两个或多个官能团的
交联剂反应 o同淀粉分子的羟基结合 o生成大分子 ∀经交联的淀粉加强了分子间的氢键 o使淀粉分子更
紧密地结合在一起 o而且适当交联后的淀粉可改变其在水中乳化后的稳定性 ∀
对玉米淀粉进行酯化处理k时君友等 ousssl o在 ³‹ € y1{条件下 o使二元酸与玉米淀粉部分酯化 o形
成半酯化玉米淀粉乳液 ∀由于玉米淀粉分子的不同部位经羟基之间交联起来 o淀粉颗粒之间的膨胀受
到抑制 o糊化困难 o粘度增高k德田 正弘等 o昭 yt p tyvsx ~张力田 ot|{wl o同时酯化反应抑制了玉米淀粉
结构中 p ’‹基团的/缔合0 o使玉米淀粉易于在水中分散而不沉淀 ∀在此基础上加入乳化剂 !稳定剂
k水溶性高聚物l o起到保护胶体的作用 o使水 p胶体复合体吸附在淀粉颗粒上形成外壳 o把淀粉小颗粒
屏蔽起来 o达到颗粒之间的/隔离0作用 o给分散体系以稳定性k寇喜春等 ot||tl ∀玉米淀粉分子还能与
稳定剂分子链起接枝共聚反应 o使得共聚物更易于在水中分散溶解 o提高了玉米淀粉的溶解性和粘接
力 ∀
112 主要原料
玉米淀粉 !分散介质自来水 !二元酸 !乳化剂 !稳定剂聚乙烯醇以及 ³‹值调节剂 ∀
113 玉米淀粉酯化反应工艺
在装有搅拌器 !回流冷凝器 !滴液漏斗和温度计的四口反应瓶中 o加入水溶性高聚物溶液 o用复合碱
性催化剂溶液调介质 ³‹值为 z ∗ tt o启动搅拌机后缓慢加入淀粉至烧瓶中 ∀淀粉乳液浓度控制在 vx h
∗ ws h o再将乳化剂的 uΠv缓慢加入 ∀通过滴液漏斗交替加入复合碱液和二元酸 o即加入碱液使 ³‹ 上
升到 tt o然后加入二元酸使 ³‹降到 z ∀如此反复操作 o直到二元酸全部加完为止 ∀通过用碳酸氢钠水
溶液调整乳液 ³‹值 z ∗ | ∀反应温度最好在 ux ∗ vs ε 进行 o较高温度下副反应提高 ∀反应时间一般为 t
∗ y «o反应趋向完成时 o则 ³‹变化缓慢 ∀最后将余下的 tΠv乳化剂加入 o搅拌 vs °¬±后放料 ∀
114 试验安排
本试验采用正交法来确定玉米淀粉酯化的最佳工艺 ∀参照酯化反应工艺及国外研究的有效经验
k • ∏µ½¥∏µªot|yw ~≥°¬·« ετ αλqot|yv ~严瑞宣 ot||{l o确定因子水平 ∀变化因子 !水平见表 t o固定因子 !水
平见表 u o选用 |kvwl正交表 ∀
表 1 变化因子 !水平 ≠
Ταβ .1 ς αριαβλε φαχτορ ανδ λεϖελ
因子 ƒ¤¦·²µ 水平 ¨√¨ ¯
二元酸 …¬¤·²°¬¦¤¦¬§k„lΠh x ts us
稳定剂 ≥·¤¥¬¯¬½¨ µk…lΠh ts { |
复合碱 ≤²°³²¶¬·¨ ¦¤·¤¯¼¶·k≤lΠh t u w
表 2 固定因子 !水平
Ταβ .2 Φιξεδ φαχτορσ ανδ λεϖελ
因子 ƒ¤¦·²µ 水 平 ¨√¨ ¯
³‹值调节剂用量 „°²∏±·²©³‹ √¤¯∏¨ °²§¬©¬¨µΠh s1x
玉米淀粉 ≤²µ± ¶·¤µ¦« txs
水 • ¤·¨µ vss
乳化剂 ∞°∏¯¶¬©¼¬±ª¤ª¨ ±·Πh s1{
≠ 表中百分含量是以玉米淀粉用量为基础 o表 u同 ∀ °¨ µ¦¨±·√¤¯∏¨ ¬±·«¨ ·¤¥¯¨º¤¶·«¨ º ¬¨ª«·µ¤·¬²²©©¤¦·²µ¶·²¦²µ±¶·¤µ¦«o·«¨ ¶¤°¨¤¶×¤¥qu q
115 力学性能试验
向制备的玉米淀粉酯化乳液中 o添加适量面粉搅拌均匀 o使乳胶固体含量达到 wx h以上 ∀压制三
层胶合板 o按照 Š…Π× |{wy p t|{{要求锯制试件 o并进行干 !湿剪切强度测定 ∀
对测定结果进行方差分析 o结果表明 }干剪切强度中 „u…u ≤t 为最佳配方组合 o而湿剪切强度任何一
组配方组合都不能够达到国家标准的要求 ∀
对于胶合板来说主要考察的方面是湿剪切强度 ∀此种玉米淀粉酯化乳液只有干剪切强度能够达到
yst 林 业 科 学 v|卷
要求而湿剪切强度不符合国家标准 o所以必须对其改性 ∀
116 试验结果
酯化玉米淀粉乳液用于胶合板压制 ∀ktl干剪切强度中 „u …u ≤t 为最佳配方组合 o即 „ }酯化剂二元
酸的用量占玉米淀粉质量的 ts h ~…}稳定剂水性高聚物 °∂ „占玉米淀粉量的 { h ~≤ }复合型催化剂碱
性化合物用量为玉米淀粉量的 t h ∀kul湿剪切强度不符合国家标准的要求 o必须对酯化玉米淀粉胶液
进一步改性 ∀
u 玉米淀粉酯化乳液改性
基于以上的试验和分析 o表明玉米淀粉酯化乳液自身是不耐水的 o这就使其应用受到很大限制 ∀针
对酯化玉米淀粉乳液胶的使用目的和其自身的结构特点 o经过试验性摸索以及借鉴国外研究的有效经
验 o确定采用酯化后的玉米淀粉乳液与橡胶胶乳共混共聚的方法 o向乳液中引入易与木材亲和的极性基
团 o制成的改性胶乳为 „°Œ胶粘剂主剂的主要成分 ∀
211 酯化玉米淀粉乳液改性机理
在以玉米淀粉酯化乳液为主要成分的 „°Œ体系中 o异氰酸酯基主要与含活泼性的物质发生交联反
应 ∀为了提高胶粘剂的耐水性 o就要使酯化后玉米淀粉亲水基团相对减少 o或提高乳液聚合物平均分子
量 o同时还要注意引入含有反应性基团的橡胶胶乳 o使之在适宜的条件下与酯化玉米淀粉进行共聚 o生
成共聚乳液 ∀
由于玉米淀粉低酯化度的分子结构中 o羟基数量较多 o为了使引入的橡胶分子能与玉米淀粉酯化分
子共聚 o应引入含羧基的橡胶胶乳 ∀所以本研究采用两种羧基橡胶胶乳 o分别进行与酯化后的玉米淀粉
共混共聚改性 o通过 |kvwl正交试验优化出适宜的橡胶胶乳与酯化玉米淀粉的配比 ∀
212 羧基丁腈橡胶胶乳 ) 酯化玉米淀粉共聚改性
u1u1t 羧基丁腈橡胶胶乳与酯化玉米淀粉乳液混溶性 羧基丁腈橡胶胶乳k÷‘…• l与酯化玉米淀粉
k≠≤’≥l的混合比 o因 „°Œ胶粘剂胶接工艺不同而不同 ∀如热压胶接 ÷‘…• 可适当少加 o而冷压胶接可
适当多加 ∀经实验证明 o÷‘…• 的变化范围为酯化玉米淀粉质量的 ts h ∗ vs h ∀在进行化学改性前 o主
要考虑这两种乳液的混溶性 o从混溶前后乳液固含量 !³‹值 !粘度变化等几方面考虑 ∀先取 ÷‘…• 酯化
玉米淀粉k乳液质量比l分别为 ts }|s ~us }{s ~vs }zs ∀比较混合前后主要性能变化 o见表 v ∀
表 3 两种乳液混合前后有关性能指标
Ταβ .3 Τηε µαιν περφορµ ανχε χηανγινγ οφ τωο κινδσ οφ εµ υλσιον βεφορε µιξτυρε ανδ αφτερ µιξτυρε
项 目
¤¬± ³¨µ©²µ°¤±¦¨ ÷‘…• ≠≤’≥
混合比k÷‘…• }≠≤’≥l¬¬¨ §µ¤·¬²k÷‘…• }≠≤’≥l
ts }|s us }{s vs }zs
总固含量 ײ·¤¯ ¶²¯¬§¦²±·¨±·Πh w{ vw vx vz ws
³‹值 ³‹ √¤¯∏¨ {1x z1y z1{ z1| {1s
粘度kus ε l ∂¬¶¦²¶¬·¼Πk°°¤#¶l uvs t vxs t uss {us zws
vs §后粘度 ∂¬¶¦²¶¬·¼ ¤©·¨µvs §¤¼¶ uvs u xxs u tss t {ss t xus
由表中不难看出 o随着羧基丁睛胶乳加入量的增多 o刚开始混合时 o混合胶乳粘度明显降低 ∀但经
vs §后观察 o混合胶乳粘度均有明显增加 o其值还是较大 ∀³‹值基本于 ÷‘…• 加入量无关 o总固含量随
÷‘…• 增加而增大 ∀
u1u1u ÷‘…• 与 ≠≤’≥共混共聚改性试验 为降低分散相k酯化玉米淀粉 !÷‘…• l与连续相k°∂ „l之间
的界面张力 o使它们的共聚物进一步乳化 o较多地使用阴离子与非离子的复合性表面活性剂 ∀同时要补
加连续相k°∂ „l作为混合乳液的稳定剂 ∀结合混合反应体系的特点 o确定变化因子 !水平见表 w o固定因
子 !水平见表 x o选用正交表 |kvwl ∀
因无专向检测酯化玉米淀粉乳胶胶粘剂标准 o故对照室内用 °∂ „≤乳液胶合强度检测标准 o对所制
zst 第 x期 时君友等 }水性改性淀粉 ) ) ) 多异氰酸酯胶粘剂的研究
得的酯化玉米淀粉与羧基丁腈橡胶共混共聚乳胶胶粘剂进行了强度检测 ∀
对试验结果进行分析 o认为 „v…t ≤t 组合干强度和湿强度都较好的满足了国家标准的要求 o可以作
为 „°Œ胶的主剂使用 ∀
表 4 变化因子 !水平
Ταβ . 4 ς αριαβλε φαχτορ ανδ λεϖελ
因 子 ƒ¤¦·²µ 水 平 ¨√¨ ¯
催化剂用量 ˜¶¨ ¯¨ √¨¯ ²©¦¤·¤¯¼¶·k„l Πh u w y
阴离子表面活性剂 „±¬²±¬¦¶∏µ©¤¦·¤±·k…l Πh s s1u s1w
稳定剂 °∂ „用量 ˜¶¨ ¯¨ √¨¯ ²©¶·¤¥¬¯¬½¨ µk°∂ „lk≤l Πh y u w
表 5 固定因子 !水平
Ταβ . 5 Φιξεδ φαχτορ ανδ λεϖελ
因子 ƒ¤¦·²µ 水平 ¨√¨ ¯
非离子表面活性剂用量 ˜¶¨ ¯¨ √¨ ¯²©±²±2¬²±¬¦¶∏µ©¤¦·¤±·Πh t
³‹值调节剂用量 ˜¶¨ ¯¨ √¨ ¯ ²©³‹ √¤¯∏¨ °²§¬©¬¨µΠh s1x
反应时间 • ¤¨¦·¬²±·¬°¨ Π°¬± ys
反应温度 • ¤¨¦·¬²±·¨°³¨µ¤·∏µ¨Πε xs ∗ ys
213 羧基氯丁胶乳 ) 酯化玉米淀粉共聚改性
试验安排与 u1u1t中完全相同 ∀由结果看出 }随着羧基氯丁胶乳加入量的增多 o刚开始混合时 o混
合胶乳粘度明显增加 ∀经 vs §后观察 o混合胶乳粘度均有明显增加 o其值还是过大已无法满足工艺需
要 ∀³‹值基本与羧基氯丁胶乳加入量无关 o总固含量随羧基氯丁胶乳增加而增大 ∀经化学处理也难以
达到使用粘度的要求 o故决定不采用羧基氯丁胶乳 ∀
214 实验结果
羧基氯丁胶乳 ) 酯化玉米淀粉共聚改性的混合胶乳粘度增长过快 o最后确定采用羧基丁睛胶乳与
酯化玉米淀粉共聚改性胶乳 o作为 „°Œ胶粘剂的主剂 ∀
v 异氰酸酯基封闭剂的选择
由于异氰酸酯基能与水发生反应 o为了使其能与水性 „°Œ主剂复合使用 o必须采用一种方法 o使异
氰酸酯基暂时稳定 o尽量少地与水发生反应 o而在粘接过程中与水系胶粘剂中的基料交联反应 ∀为防止
水或其它活性物质对异氰酸酯基的作用 o有效延长胶粘剂适用期 o采用一种能与 p ‘≤’基发生反应 o再
一定温度作用下 o又能重新释放出 p ‘≤’基的化合物 ∀
封闭剂再生温度取决于所采用的封闭剂的性质 ∀亚硫酸氢盐做封闭剂时 o再生温度是 xs ε o可满
足胶合板 o实木复合地板 !细木工板等的要求 ∀具体反应如下 }
’≤‘p • p ‘≤’ n u‘¤‹≥’v ) ) ) ‘¤’v≥’≤‘‹ p • p ‘‹≤’≥’v‘¤n „°Œ) ) ) 三元立体网状结构
采用低温亚硫酸氢钠法封闭 o可使调制后的胶液室温下活性期延长到 w ∗ y «∀封闭后的异氰酸酯
在 xs ε 时就可将 p ‘≤’释放出来 ∀作为热压胶使用时 o依据异氰酸酯与活波氢的加成反应机理 o一般
需在 tss ε 或更高的温度下 o异氰酸酯与脲基化合物才能反应 o达到深度交联的目的 ∀在 „°Œ胶粘剂中
水也是反应物之一 o经前人实验证明 o无论反应多长时间 „°Œ胶中与水反应的 p ‘≤’最高为 tΠv ∗ tΠw o
不影响 p ‘≤’与其它组分的交联反应 ∀
对于常温胶接用的 „°Œ胶 o采用加入一定量的 ⁄…°作为交联剂 p ‘≤’ 的封闭剂 o同时起到稀释剂
和增塑剂的作用 ∀封闭效果不如亚硫酸氢钠 o调制后的胶液在室温下活性期 t ∗ u «o基本上可满足胶合
木生产的需要 ∀
w 主剂中填料的使用
4 .1 填料的作用
胶粘剂体系中应用填料的目的是改善胶粘剂的某些特性 o降低成本或赋予它一些新的功能 ∀在胶
接过程中 o填料可以填充被胶接材料的孔隙 o防止由于胶粘剂的过度渗透而引起的表层缺胶 ~另外 o胶粘
剂在固化时往往会产生收缩 o加入填料可以调节收缩率 o减少胶接接头的内应力 o获得良好的胶接效果 ∀
4 .2 试验安排
在本项目研究中选择了比较常用的几种填料 o首先测试一下它们与母体乳液的相溶性 o筛选出相溶
{st 林 业 科 学 v|卷
性好的填料进行下一步试验 ∀所选的填料为 }面粉 !轻质碳酸钙 !活性碳酸钙 !滑石粉 !精制硫酸钡 !膨润
土 ∀采用分别在室温和较高温度条件下直接参混的办法 ∀为使母体胶乳固体含量达到 wx h以上 o填料
的加入量不低于母体胶乳质量的 ts h的比例 o然后进行静曲强度 !浸渍剥离检测 ∀
4 .3 试验结果
从试验测试数据看 o采用精制硫酸钡为填料与母体乳液的相溶性较好 o而且胶粘剂静曲强度值和浸
渍剥离率满足国标要求 ∀所以确定精制硫酸钡为填料 o其添加量可根据 „°Œ胶应用对象不同 o工厂生产
条件不同而不同 o以适应制板工艺要求 ∀
x 交联剂用量及对胶粘剂的影响
多异氰酸酯具有高极性 o高活性的特点 o它能够与主剂中的任一组分发生反应 ∀因此胶粘剂的粘接
性能主要是随着交联剂用量而变化 o其变化程度如表 y所示 ∀
表 6 交联剂用量与粘接强度的关系
Ταβ .6 Ρελατιον βετωεεν υσελεϖελ οφ χροσσλινκινγ αγεντ ανδ βονδινγ στρενγτη
主剂 }交联剂 k质量比l
¤¬± ¤ª¨ ±·}¦µ²¶¶¯¬±®¬±ª¤ª¨ ±·kº ¬¨ª«·µ¤·¬²l
适用期
• ²µ®¬±ª ¬¯©¨Π«
胶合强度
≥·µ¬³³¬±ªµ¤·¬²Π°¤
剥离率
…²±§¶·µ¨±ª·«Πh
tssΒv ts s1yw {y
tssΒw | s1zu yz
tssΒx { s1zy wu
tssΒ{ y s1{y uv
tssΒts w t1uw s1y
tssΒtx u t1zs s
tssΒus t t1yv s
由表可见 o交联剂用量增加 o粘接强度显著增加 o适用期缩短 ~但交联剂用量过多 o引起粘接强度下
降 o这是由交联剂的分子结构所决定的 ∀它使线性直链分子之间产生化学交联 o使聚合物分子间次价力
被主价力所代替 o结果使热塑性线形聚合物变成坚韧的体型结构 ∀所以通过交联剂提高胶层内聚力 o是
提高粘接强度的有效办法 ∀但是 o如果交联剂用量过高时 o交联点增多 o交联距离缩短 o交联点化学键内
旋转作用丧失 o交联聚合物变硬 o又会使胶合强度下降 ∀
热压胶接采用 o主剂 }交联剂 € tssΒ{ ∗ ts较为适宜 ∀冷压胶接采用 o将主剂固含量提高到 xs h ∗
xx h o主剂 }交联剂 € tssΒtx ∗ us较为适宜 ∀
y 生产性试验
将所研制的 „°Œ胶粘剂 o经批量性工业生产 o分别在不同的生产企业应用于胶合板 !细木工板 !三层
实木复合地板等热压胶接 o以及胶合木用冷压胶接 ∀所用设备均为工厂现有生产设备 ∀
依据实验室得出的结论 o„°Œ胶粘剂的粘接强度主要决定于交联剂的用量 ∀考虑到胶合强度与被
胶合材厚度的关系 o以及不同的胶合制品所要求的活性期不同 o分别采取不同的 „°Œ胶粘剂配比 ∀
胶合板用 „°Œ胶配比为 o主剂 }交联剂 € tssΒy ~细木工板芯板用 „°Œ胶 o主剂 }交联剂 € tssΒ{ o表板
胶接同胶合板用 „°Œ胶 ~三层实木复合地板用 „°Œ胶 o主剂 }交联剂 € tssΒts ~胶合木冷压用 „°Œ胶 o主
剂 }交联剂 € tssΒtx ∀
其它工艺条件按工厂现有要求进行 ∀从实际生产情况看 o„°Œ胶粘剂工艺的可操作性强 o胶粘剂性
能稳定 ∀采用此种胶粘剂生产的胶合制品 o经国家人造板质量监督检验中心检测 o各项理化性能指标均
达到相应的标准要求 ∀结果见表 z ∀
|st 第 x期 时君友等 }水性改性淀粉 ) ) ) 多异氰酸酯胶粘剂的研究
表 7 生产性实验压制的胶合制品性能测试
Ταβ .7 Προπερτιεστεστινγ οφ γλυινγ προδυχτ πρεσσεδ ιν προδυχτιον
胶合制品 Š¯ ∏¨§³µ²§∏¦· 检验项目 × ¶¨·¬·¨° 参考标准 • ©¨¨ µ¨±¦¨ ¶·¤±§¤µ§ 检验结果 × ¶¨·µ¨¶∏¯· 判定结果 • ¶¨∏¯·
胶合板 °¯ ¼º²²§
湿剪切强度
‹²·º¤·¨µ¬°°¨ µ¶¬²± ·¨¶·Π°¤
平均木破率
„√¨ µ¤ª¨ º²²§©¤¬¯∏µ¨ µ¤·¬²Πh
甲醛释放量
ƒ²µ°¤¯§¨«¼§¨ °¨¬¶¶¬²±Πk°ª#ptl
Š… |{wy1tu p {{
Š… |{wy1tx p {{
„≥ ≠
最大值 t1tx最小值 s1{w
¤¬¬°∏° √¤¯∏¨ t1tx
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合格 °¤¶¶
ƒ¦s 级 ƒ¦s ¶·¤±§¬±ª
细木工板 …¯²¦®¥²¤µ§
横向静曲强度
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甲醛释放量
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最大值 v{1w最小值 u|1{
¤¬¬°∏° √¤¯∏¨ v{1w
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合格 °¤¶¶
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三层实木复合地板
׫µ¨ 2¨¯ ¤¼¨ µ¦²°³²¶¬·¨
©¯²²µ¬±ª¥²¤µ§
浸渍剥离
Œ°°¨ µ¶¬²± §¨ ¤¯°¬±¤·¬²± ·¨¶· Š…Π× tzyxz p t|||
合格试件数 x块
x ·¨¶·³¬¨¦¨¶³¤¶¶¨§ 合格 °¤¶¶
胶合木
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甲醛释放量
ƒ²µ°¤¯§¨«¼§¨ °¨¬¶¶¬²±Πk°ª#ptl
沸水浸渍剥离
Œ°°¨ µ¶¬²± §¨ ¤¯°¬±¤·¬²± ·¨¶·
„≥
Œ≥ Žp y{sy ¥
s1ut
合格试件数为 x块
x ·¨¶·³¬¨¦¨¶³¤¶¶¨§
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合格 °¤¶¶
≠日本 „≥标准 o农 !林 !渔部第 |us号通告 ousss年 y月 u{日最新修订 ∀¤³¤±¨ ¶¨ ¤ªµ¬¦∏¯·∏µ¤¯ ¶·¤±§¤µ§©²µ³¯¼º²²§©²µª¨ ±¨ µ¤¯ ∏¶¨ k׫¨ ¤¯·¨¶·
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经过以上几种胶合制品的胶合试验 o证明玉米淀粉改性 „°Œ胶粘剂 o无论用于热压胶接 o还是冷压
胶接 o在生产实践中都是可行的 ∀热压胶合制品在胶合强度达到相关标准的要求下 o甲醛释放量均达到
了日本 „≥标准要求的零醛级水平 ∀
z 结论
酯化玉米淀粉乳液的最佳配方 玉米淀粉 }txs ~复合性催化剂 }t1x ~水 }vss ~稳定剂 °∂ „用量 }tu ~
阴离子型乳化剂 }s1{ h k占玉米淀粉l ~二元酸 }对玉米淀粉用量的 ts h ∀
÷‘…• ) 酯化玉米淀粉共聚胶乳 ÷‘…• }us ~酯化玉米淀粉 }{s ~催化剂 }s1w{ ~稳定剂 }y ∀
„°Œ胶的配方 主剂 }÷‘…• 与酯化玉米淀粉共聚乳液 |s o精制硫酸钡 ts ~交联剂 }封闭后的 °„°Œ~热
压胶接用 }主剂 }交联剂 € tss }y ∗ ts ~冷压胶接用 }主剂 }交联剂 € tss }tx ∗ us ∀
当然此配方是在一定具体条件下的结果 o尚有一定的局限性 o在具体应用时还要依据工艺要求作具
体的调整 o以满足生产的需要 ∀
研究结果经生产性应用证明 o用此无醛胶粘剂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 o其理化性能指标完全达到有关标准要求 ∀采用本研究的方法 o经生产性试验证明 o
此种胶粘剂无论是制造还是应用均具有明显的生产可操作性 o完全可满足现有工艺要求 ∀按现行化工
原料价格计算 o生产这种水性高分子异氰酸酯胶粘剂 o其生产成本仅为同类进口胶粘剂的一半 ∀由此可
见 o一旦大量应用于生产之中将会产生巨大的经济效益 ∀胶合制品中的甲醛释放量 o经检测均达日本
„≥标准对零醛级胶合制品要求 ∀
参 考 文 献
德田 正弘 o尾藤 昌己 o近藤 邦彦等 q耐水性接着剂 q特许公报k…ul o昭 yt p tyvsx
寇喜春 o郑文治 q水溶性高聚物对淀粉粘合剂稳定性和成膜性的促进作用 q中国胶粘剂 ot||t otktl }tz p t{
时君友 o李海莲 q实木复合地板用无醛胶粘剂的研究 q林产工业 ousss ovkul }tx p uu
严瑞宣 q水溶性高分子 q北京 }化学工业出版社 ot||{ }v|{ p wsx
张力田 q碳水化合物化学 q北京 }轻工业出版社 ot|{w ov }{v{ p {v|
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stt 林 业 科 学 v|卷