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高支化聚脲对脲醛树脂胶黏剂耐水性能和甲醛释放量的影响

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林业工程学报 2022年第1期7卷 107-114页

作者：江曙阳胡孟洋周晓剑段志刚杜官本李涛洪西南林业大学云南省木材胶黏剂及其胶合制品重点实验室昆明650224 西南林业大学化学工程学院昆明650224

引入高分子量、高支化度以及端基为尿素的高支化聚脲(HBPU)用于低摩尔比脲醛树脂(UF)改性,利用HBPU与游离甲醛的反应以及与UF组分的共缩聚反应实现树脂耐水性能的提升和人造板甲醛释放量的降低,有效平衡胶合性能和甲醛释放量之间的矛盾... 详细信息

引入高分子量、高支化度以及端基为尿素的高支化聚脲(HBPU)用于低摩尔比脲醛树脂(UF)改性,利用HBPU与游离甲醛的反应以及与UF组分的共缩聚反应实现树脂耐水性能的提升和人造板甲醛释放量的降低,有效平衡胶合性能和甲醛释放量之间的矛盾。在无溶剂、无催化剂条件下,通过尿素(U)与三(2-氨基乙基)胺(TAEA)的脱氨缩合反应,一步合成了具有尿素端基的HBPU,并对HBPU的分子量分布和结构进行了表征。使用HBPU水溶液,采用UF合成反应后期加入和共混2种方法对UF进行改性,通过胶合板性能测试以及甲醛释放量测定,考察了HBPU添加量和添加方式的影响。凝胶渗透色谱和碳-13核磁共振分析表明,通过本研究的合成方法可以获得具有高分子量、高支化度、尿素为端基且水溶性良好的HBPU,并且随着U与TAEA摩尔比的提高,更多尿素封端产物形成。电喷雾电离质谱对改性树脂的分析结果表明,HBPU不仅与UF中的一部分游离甲醛发生羟甲基化反应,同时与UF组分反应生成了部分共缩聚产物。胶合板性能测试结果表明,共混以及反应后期加入HBPU两种方式得到的改性树脂耐水性能均显著提升。同时,使用添加5%HBPU改性树脂制备的胶合板甲醛释放量较未改性树脂制备胶合板降低41%。HBPU改性同步实现胶合性能的提升和甲醛释放量降低的主要原因在于HBPU在提高树脂支化程度的同时,还起到捕捉游离甲醛的作用。解决UF胶合性能和人造板甲醛释放量之间矛盾的关键在于提升树脂的支化程度,同时降低树脂中游离甲醛的含量,而引入高分子量、高支化度、具有类似尿素反应活性的聚合物是同步实现胶合性能提升和甲醛释放量降低的有效途径。

关键词：高支化聚脲脲醛树脂木材胶黏剂耐水性甲醛释放量

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无机添加剂改性脲醛树脂胶黏剂研究进展

林业工程学报 2021年第3期6卷 28-34页

作者：李晓娜李建章李炯炯南京林业大学材料科学与工程学院南京210037 北京林业大学材料科学与技术学院北京100083

脲醛树脂胶黏剂在人造板工业中占有重要地位,具有成本低廉、固化迅速、生产工艺简单、原料易得等优点,但缺点是固化胶层脆性大、耐水性和抗老化性能差、游离甲醛含量较高。我国新颁布的GB 18580—2017《室内装饰装修材料人造板及其制品... 详细信息

脲醛树脂胶黏剂在人造板工业中占有重要地位,具有成本低廉、固化迅速、生产工艺简单、原料易得等优点,但缺点是固化胶层脆性大、耐水性和抗老化性能差、游离甲醛含量较高。我国新颁布的GB 18580—2017《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》,提高了甲醛释放限量要求,使得以“醛类”树脂胶黏剂为主导的人造板行业受到严峻挑战,因此开发低毒或无毒化高性能脲醛树脂胶黏剂尤为迫切。在胶黏剂中加入添加剂,是一种简便有效的改性手段,可增加树脂初黏性、提高板材预压性、防止透胶、减少树脂收缩、降低游离甲醛含量等。在使用脲醛树脂制备胶合板时,一般添加质量分数20%~30%面粉作为填料,极大地浪费了可食用资源。而无机添加剂如无机矿物来源丰富、价格低廉、工业生产技术成熟和具有吸附性等优点,作为木材胶黏剂添加剂具有广阔前景。笔者根据无机添加剂组成及形态,将脲醛树脂用无机添加剂分为硅酸盐类无机添加剂、纳米无机氧化物类添加剂和其他类无机添加剂(碳酸盐类和稀土类),综述了脲醛树脂用无机添加剂的研究与应用进展,并对其发展趋势进行了展望。

关键词：脲醛树脂人造板游离甲醛无机添加剂木材胶黏剂

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人造板用大豆蛋白胶黏剂研究进展

林业工程学报 2020年第2期5卷 1-11页

作者：高强刘峥李建章北京林业大学材料科学与技术学院

目前人造板用胶黏剂仍以醛类树脂胶黏剂为主导,存在人居环境甲醛污染和依赖化石资源等问题。随着人们环保意识提高、不可再生资源日益减少以及人造板环保等级要求的不断提升,以生物质资源为原料、水为分散介质的大豆蛋白胶黏剂,作为一... 详细信息

目前人造板用胶黏剂仍以醛类树脂胶黏剂为主导,存在人居环境甲醛污染和依赖化石资源等问题。随着人们环保意识提高、不可再生资源日益减少以及人造板环保等级要求的不断提升,以生物质资源为原料、水为分散介质的大豆蛋白胶黏剂,作为一种环保、可再生木材胶黏剂显示出巨大的发展潜力,但其耐水胶接性能差等问题仍制约其工业化应用,为木材工业研究热点之一。笔者综述了近年来国内外研究者在提高人造板用大豆蛋白胶黏剂耐水胶接性能方面的研究进展,重点介绍了提高大豆蛋白胶黏剂耐水胶接性能的改性方法,并分析了其改性机制与存在问题,包括蛋白质变性、接枝改性、酶改性、交联改性、大豆多糖改性、仿生改性、纳米材料改性、复合改性等,同时对提高大豆蛋白胶黏剂固体含量、降低黏度、改善抗霉变性能等方面研究进行了综述。探讨了大豆蛋白胶黏剂改性研究方向,并对其科学意义以及应用发展趋势进行了展望,以期为生物质木材胶黏剂的深入研究和在木材工业中的进一步推广应用提供理论与经验指导。

关键词：大豆蛋白胶黏剂人造板胶黏剂改性木材胶黏剂

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技术信息

化工进展 2008年第1期27卷 20-20页

新型生物胶将有望解决板材甲醛污染在刚刚落幕的第二届中国发明家论坛上,一种以可再生资源"大豆豆粕"为原料的无甲醛释放的生物胶,引起与会专业人士的关注。业内人士称,这种完全无毒的木材胶黏剂有可能取代目前普遍使用的脲醛胶,将对我... 详细信息

新型生物胶将有望解决板材甲醛污染在刚刚落幕的第二届中国发明家论坛上,一种以可再生资源"大豆豆粕"为原料的无甲醛释放的生物胶,引起与会专业人士的关注。业内人士称,这种完全无毒的木材胶黏剂有可能取代目前普遍使用的脲醛胶,将对我国木材胶黏剂行业产生巨大影响。

关键词：工艺包连续化催化剂自主开发加氢脱硫精对苯二甲酸木材胶黏剂沙隆达加氢精制催化加氢异丙醇芳烃锦州石化钢铁公司近零排放煤炭利用特种油粗对苯二甲酸煤制油纯碱碳酸钠敌敌畏

缩合单宁-PEI改性大豆蛋白胶黏剂制备及性能研究

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林产工业 2023年第4期60卷 8-13页

作者：王浏浏张伟陈松武广西壮族自治区林业科学研究院广西南宁530002 北京林业大学木质材料科学与应用教育部重点实验室北京100083

以脱脂豆粕为原料,以环氧类树脂为交联剂,并用聚乙烯亚胺(PEI)改性缩合单宁为增强剂制备大豆蛋白基木材胶黏剂,探究缩合单宁与PEI添加比例对胶合板胶合强度的影响,并对改性后大豆蛋白胶黏剂的微观形貌、热稳定性等进行表征和分析,探讨... 详细信息

以脱脂豆粕为原料,以环氧类树脂为交联剂,并用聚乙烯亚胺(PEI)改性缩合单宁为增强剂制备大豆蛋白基木材胶黏剂,探究缩合单宁与PEI添加比例对胶合板胶合强度的影响,并对改性后大豆蛋白胶黏剂的微观形貌、热稳定性等进行表征和分析,探讨缩合单宁改性大豆蛋白胶黏剂的增强机理。结果表明:当胶黏剂体系中缩合单宁与PEI的质量比为2∶1时,胶合板的耐水胶合强度为1.06 MPa,与未改性的相比提高了360.8%,满足GB/T 9846—2015Ⅱ类板指标要求。该胶黏剂原料为可再生资源,且具有良好的耐水性,具有工业应用的潜力。

关键词：缩合单宁大豆蛋白聚乙烯亚胺木材胶黏剂胶合强度

胶合板用VAc-BA-MMA-AA四元共聚乳液胶黏剂的制备与表征

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中南林业科技大学学报 2012年第1期32卷 94-99页

作者：张新荔吴义强胡云楚吴韧刘晓梅中南林业科技大学材料科学与工程学院湖南长沙410004 竹业湖南省工程研究中心湖南长沙410004

为了提高聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂的胶合强度和耐水性能,以醋酸乙烯酯(VAc)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸(AA)为单体原料,采用半连续乳液聚合方法制备胶合板用VAc-BA-MMA-AA四元共聚乳液胶黏剂。利用傅里叶变换红外光... 详细信息

为了提高聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂的胶合强度和耐水性能,以醋酸乙烯酯(VAc)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸(AA)为单体原料,采用半连续乳液聚合方法制备胶合板用VAc-BA-MMA-AA四元共聚乳液胶黏剂。利用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜、热重分析仪等测试手段对乳胶膜的化学结构、表面形貌和热稳定性等进行了分析。结果表明:与VAc均聚乳液相比,四元共聚乳液具有较高的热稳定性,乳胶膜的表面形貌更加规整;四元共聚乳液胶合的杨木三层胶合板的胶合强度达到3.16 MPa,耐水性比用均聚乳液胶合时提高3倍,达到Ⅱ类胶合板的性能标准。

关键词：聚醋酸乙烯酯共聚乳液木材胶黏剂耐水性

碱性条件下脲醛树脂胶黏剂体系竞争反应的ESI-MS研究

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西北林学院学报 2019年第6期34卷 160-165页

作者：梁坚坤潘昌仁余丽萍吴志刚杜官本李涛洪张本刚凯里学院贵州黔东南556011 贵州大学林学院贵州贵阳550025 西南林业大学云南省木材胶黏剂及胶合制品重点实验室云南昆明650224

采用电喷雾电离质谱(ESI-MS)技术深入解析尿素-甲醛(UF)在碱性体系中化学结构的分布情况,揭示UF在碱性体系的反应规律。结果表明:1)UF碱性体系中羟甲基化结构主要有二羟甲基脲、一羟甲基脲和三羟甲基脲。其含量高低为二羟甲基脲>一羟甲... 详细信息

采用电喷雾电离质谱(ESI-MS)技术深入解析尿素-甲醛(UF)在碱性体系中化学结构的分布情况,揭示UF在碱性体系的反应规律。结果表明:1)UF碱性体系中羟甲基化结构主要有二羟甲基脲、一羟甲基脲和三羟甲基脲。其含量高低为二羟甲基脲>一羟甲基脲>三羟甲基脲。四羟甲基脲难以形成,但可以产生类似于四羟甲基脲的二羟甲基Uron结构。2)羟甲基脲之间发生缩合反应形成真正意义醚键结构R 1-CH 2-O-CH 2-R 2,但并不完全是半缩醛结构(R-CH 2-O-CH 2OH),且同系物分布符合高斯分布规律。3)反应温度的升高并不能增加羟甲基脲的缩合程度,缩聚物的形成、分布及含量与反应历程有关。该研究工作的开展为UF碱性反应历程的解析提供有效的数据和理论支撑,同时也拓展了ESI-MS在UF体系的结构和反应历程上的应用。

关键词：尿素-甲醛树脂木材胶黏剂碱环境竞争反应 ESI-MS

酶预处理针叶木硫酸盐碱木质素制备酚醛树脂胶黏剂的研究

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应用化工 2023年第8期52卷 2342-2345,2352页

作者：刘宇旗武书彬庄军平刘颖魏文光张凤山华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室广东广州510601 山东华泰纸业股份有限公司山东东营257335

研究了纤维素酶预处理针叶木硫酸盐碱木质素(KPL),有效脱除其中的糖分,以提升其替代苯酚制备木质素基酚醛树脂胶黏剂(LPF)的性能。通过单因素实验,优化了酶解预处理过程的工艺参数,并以纤维素酶预处理的木质素60%替代苯酚与甲醛反应制... 详细信息

研究了纤维素酶预处理针叶木硫酸盐碱木质素(KPL),有效脱除其中的糖分,以提升其替代苯酚制备木质素基酚醛树脂胶黏剂(LPF)的性能。通过单因素实验,优化了酶解预处理过程的工艺参数,并以纤维素酶预处理的木质素60%替代苯酚与甲醛反应制备酶预处理木质素基酚醛树脂胶黏剂(EHLPF),通过FTIR、TG对胶黏剂的结构及热稳定性进行表征。结果表明,优化后的纤维素酶预处理条件为:酶用量4 FPU/g,反应时间48 h,料液比1∶24,以超纯水作为缓冲体系。结果表明纤维素酶对制浆黑液中的多糖去除效果显著,总糖含量降低至2.46%,总糖去除率可达63.00%,木质素纯度达86.26%。纤维素酶预处理后木质素制备的EHLPF胶黏剂干、湿态胶合强度可达1.95,1.86 MPa,与酶预处理前的对照样相比分别提高了83.96%和124.10%。同时,较低的总糖含量的粗木质素所制备的胶黏剂表现出更好的热稳定性。

关键词：制浆黑液酚醛树脂木材胶黏剂胶合强度

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丙烯酰胺改性玉米蛋白复合胶黏剂的制备

东北林业大学学报 2016年第6期44卷 92-93,98页

作者：吴俊华胡亚伟庞久寅北华大学木质材料科学与工程重点实验室吉林省吉林市132013

用复合改性方法,即采用丙烯酰胺和马来酸酐联合改性玉米蛋白,在引发剂过硫酸铵作用下引发丙烯酰胺双键聚合制成复合改性玉米基胶黏剂,与传统胶黏剂进行对比分析;用傅立叶红外光谱分析复合改性玉米蛋白胶样品中活性基团的变化,探索改性... 详细信息

用复合改性方法,即采用丙烯酰胺和马来酸酐联合改性玉米蛋白,在引发剂过硫酸铵作用下引发丙烯酰胺双键聚合制成复合改性玉米基胶黏剂,与传统胶黏剂进行对比分析;用傅立叶红外光谱分析复合改性玉米蛋白胶样品中活性基团的变化,探索改性玉米基胶黏剂耐水胶合强度的增强机理。结果表明:复合改性玉米基胶黏剂性能达到国家标准GB/T 9846—2004胶合板中Ⅱ类胶合板的耐水要求,其胶接的木制品无有害气体释放,达到国际E_0级水平。

关键词：玉米蛋白丙烯酰胺木材胶黏剂