环氧树脂掺杂对地质聚合物木材胶黏剂性能的影响

作     者：赵金钰 夏蕾 张扬 Zhao Jinyu;Xia Lei;Zhang Yang

作者机构：林木资源高效生产全国重点实验室国家林草木质材料循环利用工程技术中心北京林业大学材料科学与技术学院北京100083 

出 版 物：《北京林业大学学报》 (Journal of Beijing Forestry University)

年 卷 期：2024年第46卷第8期

页      面：15-24页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 0907[农学-林学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0829[工学-林业工程] 09[农学] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(32171698) 高端无醛镂铣喷粉纤维板制造关键技术研究与示范(桂科AB23026130) 

主　　题：有机化合物 胶黏剂 地质聚合物 掺杂 环氧树脂 交联 阻燃 

摘      要：【目的】为了解决地质聚合物木材胶黏剂的界面相容性差等问题,采用环氧树脂为有机掺杂剂构建有机–无机交联网络的方法,研究环氧树脂掺杂对地质聚合物木材胶黏剂综合性能的影响。【方法】将地质聚合物与环氧树脂、聚醚胺、硅烷偶联剂KH550共混制备地质聚合物基木材胶黏剂,分析不同有机掺杂剂对胶黏剂性能的影响作用,结合FTIR、XPS、SEM-EDS和锥形量热仪等分析有机掺杂剂的作用机制。【结果】不同有机物掺杂均会提高地质聚合物浆体的黏度,当环氧树脂和聚醚胺的质量分数分别为4.8%和1.2%(GECS6)时,地质聚合物浆体黏度较低,有利于均匀施胶。不同物质掺杂均会不同程度地提高地质聚合物基胶合板的胶合强度,GECS6的湿态胶合强度达到较优值0.87 MPa,相比于纯地质聚合物胶黏剂提高了248%。相较于纯地质聚合物,有机掺杂地质聚合物胶合板的热释放速率和总热释放量分别下降了7.01%和17.95%,阻燃性能得到一定程度的提高。【结论】环氧树脂与硅烷偶联剂协同作用,构建了有机–无机交联网络,提高了地质聚合物胶黏剂与木材的相容性及浆体的致密性,解决了地质聚合物木材胶黏剂的界面相容性差的问题,从而增强了胶合板的胶合强度和阻燃性能。