全 文 ：第 wt卷 第 u期
u s s x年 v 月
林 业 科 学
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¤µqou s s x
˜ƒ p ⁄Œ混合胶刨花板制造过程中施胶方式的探讨
王伟宏 陆仁书
k东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室 哈尔滨 txsswsl
摘 要 } 利用 w owχ p二苯基甲烷二异氰酸酯 k⁄Œl p脲醛树脂 k˜ƒl 混合胶压制刨花板是一种能够显著降低游
离甲醛含量的有效方法 ∀本文借助差示扫描量热法k⁄≥≤l和板的力学性能测试等手段 o重点研究了酸对混合胶固
化和施胶方式的影响 ∀试验中所用混合胶的比例为 ˜ƒΒ⁄Œ€ yΒtk˜ƒ施胶量为 y h o可乳化 ⁄Œ施胶量为 t h l o热
压温度为 tzx ε o压力 v °¤o热压时间 y °¬±∀按照是否添加固化剂 !分别施胶和混合施胶等情况进行压板试验 o并
利用 ⁄≥≤分析固化剂对混合胶反应过程的影响 ∀结果都证明 }酸性固化剂对 ⁄Œ的固化是很不利的 ∀在 ˜ƒΒ⁄Œ
€ yΒt的条件下 o添加氯化铵做固化剂时宜采取分别施胶方式 o不加氯化铵时宜选择混合施胶方式 ∀按刨花板性能
优劣程度 o施胶方式顺序为 }˜ƒ与 ⁄Œ混合后施胶 o不加氯化铵 分别施加 ˜ƒ与 ⁄Œo˜ƒ里加氯化铵 分别施加
˜ƒ与 ⁄Œo˜ƒ里不加氯化铵 € ˜ƒ与 ⁄Œ混合后施胶 o加氯化铵 ∀混合胶刨花板的甲醛释放量可以降到 | °ª#ktss
ªlp t以下 o符合 ∞t 级人造板标准的要求 ∀
关键词 } ˜ƒ p ⁄Œ混合胶 ~游离甲醛 ~刨花板 ~固化剂 ~分别施胶 ~混合施胶
中图分类号 }≥zt{1yx 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kussxlsu p stuv p sy
收稿日期 }ussv p sw p ty ∀
Στυδψ ον Αδηεσιϖε Αππλιχατιον Μετηοδ ιν ΥΦp Μ∆Ι Παρτιχλεβοαρδ Μανυφαχτυρε
• ¤±ª • ¬¨«²±ª ∏• ±¨¶«∏
k ΚεψΛαβορατορψοφ Βιο2βασεδ ΜατεριαλΣχιενχε ανδ Τεχηνολογψοφ Μινιστρψοφ Εδυχατιον oΝορτηεαστ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Ηαρβινtxsswsl
Αβστραχτ } ≤«¬±¨ ¶¨ º²²§¥¤¶¨§¦²°³²¶¬·¨ °¤±∏©¤¦·∏µ¨¶¤µ¨ ³¯¤ª∏¨§ º¬·«¶¨µ¬²∏¶©²µ°¤¯§¨«¼§¨ °¨¬¶¶¬²±¶kƒ2 °¨¬¶¶¬²±l q׫¬¶
¶·∏§¼¬±√¨ ¶·¬ª¤·¨§∏¶¬±ª¤§¬³«¨ ±¼¯ °¨ ·«¤±¨ p w owχ p §¬¬¶²¦¼¤±¤·¨ k⁄Œl p ∏µ¨¤©²µ°¤¯§¨«¼§¨ k˜ƒl ¤§«¨¶¬√¨ °¬¬·∏µ¨ ¬± ³¤µ·¬2
¦¯¨ ¥²¤µ§°¤±∏©¤¦·∏µ¨¬±²µ§¨µ·²§¨¦µ¨¤¶¨ ƒ2 °¨¬¶¶¬²± ¥¨ ²¯º | °ª#ktssªlp t qŒ±·«¬¶¤µ·¬¦¯¨ oº¨ ³¤¬§°²µ¨ ¤·¨±·¬²±·²·«¨ ©¨©¨¦·
²©‘‹w ≤¯ ²± ˜ƒ p ⁄Œ¦∏µ¬±ª¤±§·«¨ °¨ ·«²§²©¤§«¨¶¬√¨ ¤³³¯¬¦¤·¬²±∏¶¬±ª§¬©©¨µ¨±·¬¤¯ ¶¦¤±±¬±ª¦¤¯²µ¬°¨ ·µ¬¦k⁄≥≤l ¤±¤¯¼¶¬¶¤±§
°¨ ¦«¤±¬¦¤¯ ³µ²³¨µ·¬¨¶q׫¨ µ¤·¬²²©˜ƒ·² ⁄Œº¤¶y k¥¤¶¨§²±§µ¼³¤µ·¬¦¯¨ °¤¶¶o˜ƒ ¦²±·¨±·º¤¶y h o¤±§⁄Œº¤¶t h l q‹²·
³µ¨¶¶·¨°³¨µ¤·∏µ¨ º¤¶tzx ε o¦¼¦¯¨ ·¬°¨ y °¬±o¤±§³µ¨¶¶∏µ¨ v °¤q • ¨³µ¨¶¶¨§·«¨ ³¤µ·¬¦¯¨ ¥²¤µ§²± º¬·«²µº¬·«²∏·‘‹w ≤¯ o
¶¨³¤µ¤·¨¯¼¶³µ¤¼ ²µ°¬¬ ˜ƒΠ⁄Œ·«¨ ±¶³µ¤¼qƒ∏µ·«¨µoº¨ ¤±¤¯¼½¨ §·«¨ ³µ²¦¨¶¶²©˜ƒ p ⁄Œ¦∏µ¬±ª¥¼ ⁄≥≤ q…²·«µ¨¶∏¯·¶³µ²√¨ §
¤¦¬§¬¦‘‹w ≤¯ «¬±§¨µ⁄Œp ˜ƒ ¦∏µ¬±ªq • ¨«²¯§·«¤·º«¨ ± ˜ƒΒ⁄Œ€ yΒt o¶³µ¤¼ °¬¬¨ §¤§«¨¶¬√¨ ¶º¬·«²∏·‘‹w ≤¯ º¤¶·«¨ ¥¨¶·
¦²°¥¬±¤·¬²±©²µ¬°³µ²√¬±ª °¨ ¦«¤±¬¦¤¯ ³µ²³¨µ·¬¨¶¤±§¶¬°∏¯·¤±¨ ²∏¶¯¼ §¨¦µ¨¤¶¬±ªƒ2 °¨¬¶¶¬²±·² ¥¨ ²¯º | °ª#ktss ªlpt q •¤±®¬±ª
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¶³µ¤¼ ¶¨³¤µ¤·¨¯¼ º¬·«²∏·‘‹w ≤¯ € °¬¬ ˜ƒΠ⁄Œ·«¨ ±¶³µ¤¼ º¬·«‘‹w ≤¯ q
Κεψ ωορδσ} ˜ƒ p ⁄Œ¤§«¨¶¬√¨ °¬¬·∏µ¨ ~©²µ°¤¯§¨«¼§¨ °¨¬¶¶¬²±~³¤µ·¬¦¯¨ ¥²¤µ§~¦∏µ¬±ª¤ª¨±·~¶¨³¤µ¤·¨¯¼ ¤³³¯¬¦¤·¬²±~°¬¬¬±ª
¤³³¯¬¦¤·¬²±
近年来 o随着人们环保意识增强 o对室内用人造板甲醛释放量超标的问题日渐警觉 o绿色产品需求量急
增 o即使产品价格提高 o人们也愿意为之付出 ∀我国政府也连续出台相关法规 o迫使企业不得不考虑产品在
生产和使用过程中的环保性 ∀加入世贸组织后 o我们更是直接面对全球化的激烈竞争 o必须逐步向严格的国
际标准靠拢 ∀这种大趋势为低毒和无毒刨花板的生产开辟了更为广阔的市场空间 o也促使我们加快研究步
伐 o尽快找出简单易行的方法大幅度降低刨花板的游离甲醛释放量 ∀在此前提下 o本文探索了一种能够显著
地降低刨花板游离甲醛含量的方法 o即利用 w owχ p二苯基甲烷二异氰酸酯k⁄Œl p脲醛树脂k˜ƒl混合胶压
制刨花板 ∀其基本思路是大幅度降低常规 ˜ƒ树脂胶的施胶量 o减小产生游离甲醛的来源 o然后再通过添加
⁄Œ起到增强作用 o提高板的力学性能 ∀由于 ˜ƒ树脂用量减少以及它的固化机制受到 ⁄Œ的影响 o稳定的
价键连接增多 o不易降解 o使甲醛释放量达到国家 ∞t级板标准的要求k每 tss ª不超过 | °ªl ∀这样 ou种胶
优势互补 o弥补不足 o不但降低了游离甲醛释放量 o而且获得出色的物理力学性能 ∀由于 ˜ƒ树脂胶和异氰
酸酯胶固化条件不一样 o当 u种胶共同作用于木材粘接时 o提供什么样的反应环境 o如何使 u种胶能充分发
挥作用 o对保证刨花板的力学性能和降低游离甲醛释放量具有重要影响 ∀
˜ƒ树脂的固化原理是在树脂中加入酸或能释放出酸的盐类 o使树脂的 ³‹值降低 o缩聚反应迅速进行 o
达到固化目的 ∀刘若工kt|{|l应用 ⁄≥≤ 方法证明 o把固化剂氯化铵k‘‹w ≤¯ l加入到 ˜ƒ树脂里 o降低了固化
反应的活化能 o起到加速固化反应的作用 ∀一般认为 o导致 ‘‹w ≤¯ p ˜ƒ树脂体系 ³‹ 值降低的化学反应是
k吴书泓等 ot|{|l }w‘‹w ≤¯ n y‹≤‹’ k≤‹uly‘w n w‹≤¯ n y‹u ’ o以及 ‘‹w ≤¯ n ‹u ’ ‘‹w ’‹ n ‹≤¯ o因此 o
在实际生产中 ˜ƒ树脂是在酸性介质中固化的 ∀
而异氰酸酯的催化剂是碱和很多可溶性金属化合物 ∀虽然酸对异氰酸酯与胺 !醇的反应也有温和的催
化作用 o但必须在酸浓度比较大的反应体系中 ∀通常是把酸作为异氰酸酯体系的稳定剂 o以中和反应物中某
些碱性杂质 o抑制副反应 o防止预聚物凝胶 ∀在酸性介质中可以抑制脲基甲酸酯和缩二脲的生成 o因而抑制
交联反应k山西化学工业研究所 ousstl ∀
由于酸对 ˜ƒ树脂和 ⁄Œ所起的作用不同 o关于向刨花中加入 ˜ƒ树脂和 ⁄Œu种胶粘剂的方法问题 o
目前仍有争论 ∀°¬½½¬kt|{vl提出 o当 u种组分即 ⁄Œ和氨基树脂分别施胶时 o板材干状和湿状内结合强度均
不错 ~可是 o若组分在使用前混合 o则其内胶合强度可能仅为分别施胶时所得强度的 xs h ∗ zs h o认为应该
分别施胶 ∀郝丙业等kt||vl在稻草刨花板制造工艺的初步研究中 o选择 °⁄Œ与 ˜ƒ树脂混合后喷胶的施胶
方式作为最佳制板工艺 o并认为无需添加氯化铵作固化剂 ∀ ׬±®¨ ¯¨ ±¥¨µª等kt|{ul认为 o) ‘≤’基团可以在酸
或碱性条件下与任何活泼氢发生反应 ∀他在混合胶试验时采用加 ‘‹w ≤¯ 的 ˜ƒ胶 o对比了 ˜ƒ与 ⁄Œ分
别施胶和混合施胶 u种情况 o结论是 u种方法差别不大 ∀
从目前情况看 o对于分别施胶还是混合施胶 !拌胶时是否添加 ‘‹w ≤¯ 等问题还没有统一认识 ∀因此 o针
对杨木刨花和可乳化 ⁄Œ原材料的具体情况 o本文借助 ⁄≥≤ 热力学分析手段和板的物理力学性能测试方
法 o对分别施胶 !混合施胶 !是否添加固化剂等进行了重点研究 o目的在于探讨混合胶刨花板制造过程中 o酸
性固化剂对 ˜ƒ与 ⁄Œ之间固化反应的影响 o⁄Œ与 ˜ƒ树脂的最佳施加方式 o在有效降低游离甲醛释放量
的同时 o使其物理力学性能达到国家一等品的要求 ∀
t 材料与方法
试验中所用刨花是从正阳河刨花板厂购得木片 o在黑龙江省林业科学研究院加工成刨花 ∀主要树种为
杨木 o混有少量桦木 ∀可乳化 ⁄Œ由汉特斯曼化学公司赠送 o是该公司即将推向市场的新产品 o已经过化学
改性 o可直接分散在水乳胶中 ∀其外观为棕色液体 o异氰酸酯分子质量为 twu o) ‘≤’含量为 vs1t h o粘度为
uxs¦³#¶o官能度为 u1z ∀ ˜ƒ树脂胶是从刨花板厂购买的 o摩尔比为 t1v o固含量为 yw h o粘度k涂 p w杯l 为
tys¶o³‹ 值为 z1{ ∀防水剂采用实验室自制的石蜡乳液 o质量分数为 xs h ∀固化剂是质量分数为 ux h 的
‘‹w ≤¯ ∀
试验过程中 o混合施胶是先把 ⁄Œ加入到 ˜ƒ胶中 o搅拌均匀后再喷洒到刨花上 ~分别施胶是首先将 ˜ƒ
胶喷洒到刨花上 o然后再喷入 ⁄Œ∀胶粘剂与刨花搅拌均匀后 o手工铺装成 vus °° ≅ vvs °°的板坯 o含水率
为 tw h ∗ ty h o经预压和热压制成 tu °°厚的刨花板 ∀按 Š…w{|z p |u规定的方法测其各项性能 ∀试验中所
用混合胶的比例为 ˜ƒΒ⁄Œ€ yΒtk˜ƒ施胶量为 y h o可乳化 ⁄Œ施胶量为 t h l o热压温度为 tzx ε o压力 v
°¤o热压时间 y °¬±∀各条件下样板重复数为 y ∀
在进行力学性能测试的同时 o利用法国 twt⁄≥≤差热分析仪探讨了 ˜ƒΠ⁄Œ混合胶的固化反应过程 ∀ ˜ƒ
与 ⁄Œ的绝干质量比是 yΒt o固化剂用量为 ˜ƒ的 t h o升温速度为 ts ε #°¬±pt ∀
u 结果与讨论
在对比混合施胶和分别施胶对刨花板性能影响的试验中本文考虑了 ‘‹w ≤¯ 固化剂这一因素 ∀在第 t种
wut 林 业 科 学 wt卷
情况下仍然向 ˜ƒ树脂中添加 t h的 ‘‹w ≤¯ 作固化剂 o第 u种情况不加固化剂 ∀分别施胶和混合施胶的试验
结果见表 t所示 ∀
表 1 添加 ΝΗ4 Χλ时不同施胶方式下刨花板的性能
Ταβ . 1 Τηε προπερτιεσ οφ ΥΦ− Μ∆Ι παρτιχλεβοαρδ ωιτη ΝΗ4 Χλ
密度
⁄¨ ±¶¬·¼Πkª#¦°pvl
断裂模量
 ’•Π°¤
弹性模量
 ’∞Њ°¤
吸水厚度膨胀率
≥º¨¯ ¬¯±ªku «lΠh
内结合强度
Œ±·¨µ±¤¯ ¥²±§Π°¤
施胶方式
„§«¨¶¬√¨ ¤³³¯¬¦¤·¬²± ° ·¨«²§
t s1yt tv1w| t1|{ y1sx s1u{ 混合施胶 ≥³µ¤¼ ¤©·¨µ°¬¬¬±ª
u s1yt tx1u u1vv x1tv s1vx 分别施胶 ≥¨ ³¨µ¤·¨¯¼ ¶³µ¤¼
在有固化剂存在的情况下 o分别施胶时刨花板的各项指标都好于混合施胶的 o静曲强度 !弹性模量 !吸水
厚度膨胀率和内结合强度分别提高了 tu1z h !tz1z h !tx1u h和 ux h o见表 u ∀
表 2 不加 ΝΗ4 Χλ时不同施胶方式下刨花板的性能
Ταβ . 2 Τηε προπερτιεσ οφ ΥΦ− Μ∆Ι παρτιχλεβοαρδ ωιτηουτ ΝΗ4 Χλ
密度
⁄¨ ±¶¬·¼Πkª#¦°pvl
断裂模量
 ’•Π°¤
弹性模量
 ’∞Њ°¤
吸水厚度膨胀率
≥º¨¯ ¬¯±ªku «lΠh
内结合强度
Œ±·¨µ±¤¯ ¥²±§Π°¤
施胶方式
„§«¨¶¬√¨ ¤³³¯¬¦¤·¬²± ° ·¨«²§
t s1yv ty1ut u1vy w1vt s1v| 混合施胶 ≥³µ¤¼ ¤©·¨µ°¬¬¬±ª
u s1yw tv1x{ u1uv y1wt s1vt 分别施胶 ≥¨ ³¨µ¤·¨¯¼ ¶³µ¤¼
不加固化剂时 o混合施胶的刨花板其各项性能指标都强于分别施胶的 o静曲强度 !弹性模量 !吸水厚度膨
胀率和内结合强度分别提高了 t|1w h !x1{ h !vu1{ h和 ux1{ h ∀其中 o吸水厚度膨胀率和内结合强度得到显
著改善 ∀
在刨花与胶粘剂混合的喷胶过程中 o胶粘剂是呈点状分布在刨花上的 ∀分别施胶时 o只有部分 ˜ƒ树脂
有机会与部分 ⁄Œ接触 o⁄Œ只对接触到的 ˜ƒ树脂固化产生促进作用 o其他部分仍按各自的反应机制发生
固化反应 ∀此时 o若不加固化剂 o则 ˜ƒ处于中性或弱碱性状态 o反应速度慢 o交联度低 o致使胶接强度下降 ~
而在混合施胶时 o⁄Œ已经与 ˜ƒ均匀地掺混到一起 o可以与木材组分和 ˜ƒ都发生化学反应 o形成牢固的氨
酯键和脲键等化学结合 o从而提高了胶接强度 ∀
将表 t中 u号板与表 u中 t号板的单位密度性能k表 vl对比可知 o不加固化剂 !混合施胶的刨花板其性
能指标比加固化剂 !分别施胶的板略强 ∀
表 3 单位密度刨花板的性能
Ταβ . 3 Τηε προπερτιεσ οφ περδενσιτψ παρτιχλεβοαρδ
断裂模量
 ’•Π°¤
弹性模量
 ’∞Њ°¤
吸水厚度膨胀率
≥º¨¯ ¬¯±ªku «lΠh
内结合强度
Œ±·¨µ±¤¯ ¥²±§Π°¤ 施胶方式 „§«¨¶¬√¨¤³³¯¬¦¤·¬²± °¨ ·«²§
t uw1z{ v1{ v1tv s1xy 分别施胶 o加 ‘‹w≤¯ ≥³µ¤¼ ¶¨³¤µ¤·¨¯¼ o¤§§¬±ª‘‹w≤¯
u ux1|t v1zz u1zu s1yv 混合施胶 o不加 ‘‹w ≤¯ ≥³µ¤¼ ¤©·¨µ°¬¬¬±ªo±²·¤§§¬±ª‘‹w ≤¯
表 4 不同胶粘剂吸热峰的对比
Ταβ . 4 Χοµ παρισον οφ ενδοτηερµιχ παραµετερσ οφ διφφερεντ αδηεσιϖε
胶粘剂
„§«¨¶¬√¨ ¶
吸热峰开始温度
∞±§²·«¨µ°¬¦¶·¤µ·¬±ª
·¨°³¨µ¤·∏µ¨Π ε
吸热峰顶点温度
∞±§²·«¨µ°¬¦³¨¤®
³²¬±··¨°³¨µ¤·∏µ¨Π ε
吸热量
∞±§²·«¨µ°¬¦
±¨¨ µª¼Πk#ªptl
˜ƒ n ‘‹w ≤¯ tsz1s| tuu1sy uss1uw
˜ƒ n ⁄Œ {y1t{ tt{1xt tuz1ux
˜ƒ n ⁄Œn ‘‹w ≤¯ ttt1|y tuw1{t tzs1x|
由此可见 o选择不同的施胶方式与是否添加固化剂有密切关系 ∀ ˜ƒ树脂胶的固化剂呈酸性 o这对 ⁄Œ
的固化是很不利的 ∀在试验的基础上本文认为 o在 ˜ƒΒ⁄Œ€ yΒt的比例条件下 o添加氯化铵做固化剂时宜
采取分别施胶方式 o不加氯化铵时宜选择混合施胶方式 ∀采取不同施胶方式压制的刨花板其物理力学性能
由强到弱的顺序依次为 }不加氯化铵 o˜ƒ与 ⁄Œ混合后施胶  分别施加 ˜ƒ与 ⁄Œo˜ƒ里加氯化铵  分别
施加 ˜ƒ与 ⁄Œo˜ƒ里不加氯化铵 €加氯化铵 o˜ƒ与 ⁄Œ混合后施胶 ∀
可乳化 ⁄Œ能很好地与 ˜ƒ树脂共混 o为在工业化生产中实现混合施胶提供了极大的可能性 o本文也考察
了混合胶的稳定性问题 ∀喷胶后刨花若放置 u «
再压板 o与使用新拌胶刨花压制的刨花板相比 o
在性能上并没有明显差别 ∀但混合胶放置过程
中粘度会逐渐增大 o给喷胶带来困难 o因此在生
产中应在喷胶前才将 ⁄Œ和 ˜ƒ混合到一起 ∀
利用 ⁄≥≤ 对混合胶固化过程的探测结果
见表 w及图 t ∗ w ∀
xut 第 u期 王伟宏等 }˜ƒ p ⁄Œ混合胶刨花板制造过程中施胶方式的探讨
图 t 加 ‘‹w ≤¯ 时 ˜ƒ树脂固化的 ⁄≥≤曲线
ƒ¬ªqt ⁄≥≤ ²© ˜ƒ ¦∏µ¬±ªº¬·«‘‹w ≤¯
从 ⁄Œ的 ⁄≥≤谱图k图 wl看 o⁄Œ在 uys
ε 以内没有吸 !放热过程 o最后在高温下分
解 o混合胶内部主要是 ˜ƒ !˜ƒ与 ⁄Œ之间的
反应吸热 ∀图 v 是混合胶加固化剂的 ⁄≥≤
图谱 o其曲线形状与图 t中 ˜ƒ 树脂加固化
剂的情况类似 o在 {s ∗ tts ε 之间有明显的
放 !吸热峰出现 o体现小分子物质产生变化 ~
此后 o大吸热峰的起始位置 !峰顶位置和延
续时间也与图 t极其接近 ∀按 yΒt的比例计
算 o混合胶中 ˜ƒ吸热量仍为 t||#ªpt o与图
t几乎相等 ∀在有 ‘‹w ≤¯ 存在的情况下 o混
合胶的固化过程与 ˜ƒ 的固化是完全接近
的 o仍是 ˜ƒ的固化 ∀由此说明 o在混合胶里
加固化剂对 ˜ƒ 树脂固化没有影响 o它仍然
图 u 无 ‘‹w ≤¯ 时 ˜ƒ p ⁄Œ混合胶固化的 ⁄≥≤ 谱图
ƒ¬ªqu ⁄≥≤ ²© ˜ƒ p ⁄Œ¦∏µ¬±ªº¬·«²∏·‘‹w ≤¯
可以按照原来的反应机制进行缩聚反应 ∀
而酸性固化剂抑制了 ⁄Œ与 ˜ƒ之间的固化
反应 o使 ⁄Œ在混合胶里未能发挥优势 o对
˜ƒ树脂固化没有产生增强作用 ∀
在不加固化剂的情况下 o从图 u可以看
出 o˜ƒ p ⁄Œ混合胶加热固化的吸热峰起始
点在 {y ε o比图 t和 v提前了 us ε ~按比例
计算混合胶中 ˜ƒ 吸热量为 tw{ #ªpt ∀ ˜ƒ
树脂在不加固化剂而有 ⁄Œ存在的情况下 o
与 ⁄Œ之间发生了某种化学反应 o能够在较
低温度下开始 o而且所需能量最少 o反应易
于进行 ∀不加固化剂的情况下 o˜ƒ 与 ⁄Œ
之间能够很好地发生反应达到固化 ∀
显然 o采用不加 ‘‹w ≤¯ !混合后施胶方式
图 v 加 ‘‹w ≤¯ 时 ˜ƒ p ⁄Œ混合胶固化的 ⁄≥≤ 谱图
ƒ¬ªqv ⁄≥≤ ²© ˜ƒ p ⁄Œ¦∏µ¬±ªº¬·«‘‹w≤¯
所压制的刨花板 o其性能的改善不是由于 ˜ƒ
和 ⁄Œ分别固化胶结的迭加作用 o而是它们
之间发生了化学反应 o生成更稳定的价键 ∀
˜ƒ树脂的缩聚反应是羟甲基化合物形成大
分子的反应 o含大量活性端基如羟甲基 !酰
胺基 ∀如果参与反应的甲醛量越多 o则体系
中的羟甲基量也越多k顾继友 ot|||l ~而异氰
酸酯最重要的化学反应即是与含有活性氢
原子的化合物反应 ∀在混合胶内部可能发
生的化学反应主要有以下几种 ∀
异氰酸酯与含羟基化合物的反应 }
ν’ ≤ ‘ • ‘ ≤ ’ n ν‹’ •χ ’‘
≈) ≤
’
‘‹ • ‘‹ ≤
’
’ •χ ’ ) ν
异氰酸酯与含氨基化合物的反应 }
yut 林 业 科 学 wt卷
图 w ⁄Œ的 ⁄≥≤ 曲线
ƒ¬ªqt ⁄≥≤ ²© ⁄Œ
• ‘ ≤ ’ n •χ ‘‹u • ‘‹ ≤
’
‘‹ •χ
异氰酸酯与脲基化合物的反应 }
• ‘≤’ n • ‘‹ ≤
’
‘‹ • • ‘
≤
’
‘‹ •
≤
’
‘‹ •
°¬½½¬等kt||ul在研究中也认为 o˜ƒ与 ⁄Œ共聚反应的主要结合方式之一是 ) ‘≤’基团与 ˜ƒ树脂上 )
≤‹u ’‹的反应 o另一种结合是 ˜ƒ中 ) ≤‹u ’‹与 ⁄Œ中活化了的芳香环的反应 ∀由于在实际生产中 o˜ƒ p
⁄Œ体系又引入了木材 !水分等物质 o各种基团在不同反应环境中的相对反应活性极其复杂 o对 ⁄Œp ˜ƒ刨
花板的结合机制还有待于作进一步研究 ∀
在本研究中 o刨花板物理力学性能测试和 ⁄≥≤分析结果都证明 o‘‹w ≤¯ 对混合胶固化产生不利影响 o在
不加固化剂的情况下 o˜ƒ与 ⁄Œ之间能够很好地发生化学反应 o键型稳定 o在很大程度上消除了单一脲醛
树脂胶缩聚固化后在湿热条件下易分解释放甲醛的可能性 ∀利用紫外可见分光光度法对 ˜ƒ p ⁄Œ混合胶
刨花板 k热压温度 tzx ε o热压时间 w1x °¬±l的甲醛释放量进行检测 o在 ˜ƒΒ⁄Œ€ yΒt o混合施胶 !不加
‘‹w ≤¯ 的情况下 o每 tss ª板的甲醛释放量不超过 { °ªo达到 ∞t 级板标准的要求 ∀ ⁄Œp ˜ƒ混合胶与 ˜ƒ胶
刨花板性能的对比结果见表 x o˜ƒ的施胶量为 ts h ∀
表 5 混合胶与 ΥΦ树脂胶刨花板性能的对比
Ταβ . 5 Προπερτιεσ χοµ παρισον οφ ΥΦ παρτιχλεβοαρδ ανδ ΥΦ− Μ∆Ι παρτιχλεβοαρδ
胶粘剂
„§«¨¶¬√ ¶¨
密度
⁄¨ ±¶¬·¼Πkª#¦°pvl
断裂模量
 ’•Π°¤
弹性模量
 ’∞Њ°¤
内结合强度
Œ±·¨µ±¤¯ ¥²±§Π°¤
吸水厚度膨胀率
≥º¨¯ ¬¯±ªku «lΠh
甲醛释放量 ƒ²µ°¤¯§¨«¼§¨
±¨¬¶¶¬²±Π≈°ª#ktss ªl p t 
˜ƒΒ⁄Œ€ yΒt s1zs uu1ty v1uu s1zx x1x| z1{{
˜ƒ s1zt uv1uu v1tz s1zs y1st vy1zz
v 结论
利用 ⁄Œp ˜ƒ混合胶压制刨花板是降低游离甲醛释放量的有效方法 ∀酸性固化剂对混合胶固化产生
不利影响 o并影响施胶方式 ∀在 ˜ƒΒ⁄Œ€ yΒt的情况下 o使刨花板性能由强到弱的施胶方式依次为 }˜ƒ与
⁄Œ混合后施胶 o不加氯化铵 ~分别施加 ˜ƒ与 ⁄Œo˜ƒ里加氯化铵 ~分别施加 ˜ƒ与 ⁄Œo˜ƒ里不加氯化铵
€ ˜ƒ与 ⁄Œ混合后施胶 o加氯化铵 ∀
不加酸性固化剂 !将 ˜ƒ和 ⁄Œ混合后施胶所制得的刨花板其物理力学性能和甲醛释放量都达到令人
zut 第 u期 王伟宏等 }˜ƒ p ⁄Œ混合胶刨花板制造过程中施胶方式的探讨
满意的结果 ∀对混合胶刨花板加工工艺条件和刨花与胶粘剂之间的结合机制正在做进一步研究 ∀
参 考 文 献
顾继友 qt||| q胶粘剂与涂料 q北京 }中国林业出版社
郝丙业 o刘正添 qt||v q稻草刨花板制造工艺初步研究 q木材工业 ozkvl }u p z
刘若工 qt|{| q应用 ⁄≥≤方法对脲醛树脂氯化铵固化反应的研究 q木材工业 okvl }{ p tu
山西化学工业研究所编 qusst q聚氨酯弹性体手册 q北京 }化学工业出版社
吴书泓 o孙振鸢 qt|{| q氯化铵 p甲醛体系的研究 q木材工业 okvl }x p z
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中国林业出版社书目
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