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环氧化天然橡胶对豆粕胶黏剂性能的影响

林业科学 2024年第6期60卷 128-135页

作者：刘晓蓉俞振宇王开立董友明李延军詹先旭李建章南京林业大学材料科学与工程学院南京210037 德华兔宝宝装饰新材股份有限公司湖州313200 北京林业大学材料科学与技术学院北京100083

【目的】以豆粕(SM)为主要原料,通过构建双交联网络结构,提升豆粕胶黏剂的耐水胶合性能和固化胶层韧性,为豆粕胶黏剂的产业化应用提供理论依据和技术指导。【方法】利用环氧化天然橡胶(ER)和丙三醇三缩水甘油醚(PTGE),在豆粕胶黏剂体系... 详细信息

【目的】以豆粕(SM)为主要原料,通过构建双交联网络结构,提升豆粕胶黏剂的耐水胶合性能和固化胶层韧性,为豆粕胶黏剂的产业化应用提供理论依据和技术指导。【方法】利用环氧化天然橡胶(ER)和丙三醇三缩水甘油醚(PTGE),在豆粕胶黏剂体系构建双交联网络结构,研究不同环氧值ER对豆粕胶黏剂化学成分、黏度、吸湿性、残留率、热稳定性、断面形态等的影响,表征所制备杨木胶合板的耐水胶合强度。【结果】1)环氧值为50%的ER-50协同环氧交联剂PTGE改性豆粕胶黏剂(SMP/ER-50),其耐水胶合强度为1.02 MPa,相比对照组提升292.3%,达到国家Ⅱ类杨木胶合板标准;2)扫描电子显微镜显示,SMP/ER-50胶黏剂的固化胶层断面出现均匀相分离结构,可有效提升胶黏剂的韧性;3) SMP/ER-50胶黏剂具有优异的耐水性能,其残留率为90.54%,较对照组提升26.65%;吸湿性为19.28%,较对照组降低14.99%。【结论】SMP/ER-50胶黏剂耐水胶合性能和固化胶层韧性显著提高的主要原因是PTGE和ER-50在豆粕胶黏剂体系中形成致密的双交联网络结构,阻止水分浸入,提高胶黏剂的耐水胶合强度;双交联网络中,当受到外力作用时,ER吸收部分应力,可起到能量耗散作用,进而实现豆粕胶黏剂的增韧增强。

关键词：豆粕胶黏剂环氧化天然橡胶增强增韧耐水胶合强度双交联网络

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环氧树脂改性大豆基木材胶粘剂的制备与表征

大豆科学 2010年第1期29卷 118-120页

作者：雷文杨涛王考将景露孙诤南京林业大学理学院江苏南京210037

以表面活性剂AD改性大豆分离蛋白(SPI),然后与马来酸酐(MA)接枝后,再与环氧树脂(EPR)共混制备胶粘剂,采用L9(34)正交试验设计,探讨SPI、AD、MA及EPR用量对胶粘剂胶合性能的影响,并采用红外光谱及示差扫描量热仪探讨了SPI胶粘剂的胶粘机... 详细信息

以表面活性剂AD改性大豆分离蛋白(SPI),然后与马来酸酐(MA)接枝后,再与环氧树脂(EPR)共混制备胶粘剂,采用L9(34)正交试验设计,探讨SPI、AD、MA及EPR用量对胶粘剂胶合性能的影响,并采用红外光谱及示差扫描量热仪探讨了SPI胶粘剂的胶粘机理。结果表明:最优工艺条件为每150 g溶剂水中,SPI用量15 g、AD用量为SPI的2.5wt%、MA1.5 g、EPR15 g;红外光谱和热性能分析表明SPI和EPR之间发生了化学反应。

关键词：大豆分离蛋白环氧树脂胶粘剂耐水胶合强度

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共聚改性大豆蛋白制备胶粘剂的研究

大豆科学 2010年第2期29卷 299-301,305页

作者：雷文杨涛徐金保唐皞景露孙诤南京林业大学理学院江苏南京210037

采用改性剂MF处理大豆蛋白(SPI),用马来酸酐(MA)接枝改性后,与苯乙烯(St)发生共聚制备胶粘剂,研究了配方及反应温度对胶粘剂耐水胶接强度及粘度的影响。增加SPI的用量,胶粘剂的粘度将逐渐增大,耐水胶合强度起初增加迅速,之后增加趋势变... 详细信息

采用改性剂MF处理大豆蛋白(SPI),用马来酸酐(MA)接枝改性后,与苯乙烯(St)发生共聚制备胶粘剂,研究了配方及反应温度对胶粘剂耐水胶接强度及粘度的影响。增加SPI的用量,胶粘剂的粘度将逐渐增大,耐水胶合强度起初增加迅速,之后增加趋势变缓;增加改性剂的用量,胶粘剂粘度与耐水胶合强度都呈先下降后上升趋势;当MA用量为1.5 g时,胶粘剂的粘度最小,而用量为4.5 g时,胶粘剂的粘度最大,随着MA用量的增加,胶粘剂耐水胶合强度先上升而后大幅下降;St用量对胶粘剂粘度的影响较复杂,但耐水胶合强度却随着St用量的增加先上升后下降,当St用量为20 mL时,耐水胶合强度达到最大值2.78 MPa;当引发剂的量为0.05 g(1mL苯乙烯)时,胶粘剂的耐水胶合强度出现最大值2.79 MPa,且此时粘度仅为12 MPa.S,对施胶影响不大。最终确定最佳反应条件为:SPI 15 g、MF6.5%(相对于SPI)、MA 3.0 g,St 20 mL,引发剂0.05 g(1 mL St用量),反应温度70°C。

关键词：大豆分离蛋白苯乙烯耐水胶合强度粘度

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山梨醇缩水甘油醚增强豆粕胶粘剂性能研究

热固性树脂 2022年第5期37卷 27-33页

作者：刘晴郭永胜李京超高强冯小江北京林业大学材料科学与技术学院北京100083 山东千森木业集团有限公司山东临沂273401 中关村人居环境工程与材料研究院北京100083 德华兔宝宝装饰新材股份有限公司浙江湖州313200

以豆粕为原料,具有生物基柔性长链结构的山梨醇缩水甘油醚(SPE)为交联剂,制备了全生物质来源的豆粕胶粘剂。通过对胶粘剂的固体含量测试,固化物的红外光谱及X射线荧光衍射分析,扫描电镜及热重分析研究了SPE对豆粕胶粘剂性能的影响及增... 详细信息

以豆粕为原料,具有生物基柔性长链结构的山梨醇缩水甘油醚(SPE)为交联剂,制备了全生物质来源的豆粕胶粘剂。通过对胶粘剂的固体含量测试,固化物的红外光谱及X射线荧光衍射分析,扫描电镜及热重分析研究了SPE对豆粕胶粘剂性能的影响及增强作用机理。结果表明,SPE环氧基团可与大豆蛋白分子上的氨基和羧基反应,形成均匀稳定的交联网状结构,提高胶粘剂的耐水性和胶接性能。当SPE添加质量分数为6%时,胶粘剂的固体质量分数达到32.23%,耐水胶合强度比纯豆粕胶粘剂提高了375%,达到1.14 MPa,热稳定性也有所提高,满足国家Ⅱ类胶合板标准要求。

关键词：豆粕胶粘剂山梨醇缩水甘油醚耐水胶合强度增强

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乙酸酐对大豆基木材胶粘剂的改性研究

福建林业科技 2008年第4期35卷 37-40页

作者：童玲林金春魏起华林巧佳福建农林大学材料工程学院福建福州350002

用乙酸酐改性大豆基木材胶粘剂,研究了乙酸酐为不同浓度时,双因素(pH值和温度)对耐水胶合强度的影响。试验结果得到4个不同浓度下pH值和温度的最佳组合值为:乙酸酐体积分数为1.2%、1.8%、2.4%、3.0%时对应的pH值/温度是8/55℃、8/55℃、... 详细信息

用乙酸酐改性大豆基木材胶粘剂,研究了乙酸酐为不同浓度时,双因素(pH值和温度)对耐水胶合强度的影响。试验结果得到4个不同浓度下pH值和温度的最佳组合值为:乙酸酐体积分数为1.2%、1.8%、2.4%、3.0%时对应的pH值/温度是8/55℃、8/55℃、7/70℃、7/70℃,最佳耐水胶合强度可提高到0.72 MPa。以乙酸酐体积分数为1.8%为例,采用茚三酮法测得大豆蛋白质的酰化程度,分析不同温度下pH值对酰化程度的影响,结果显示:耐水胶合强度与酰化程度不成正相关。由红外光谱分析可知,乙酸酐与大豆蛋白的游离氨基发生了交联反应,从而提高了大豆基木材胶粘剂的耐水胶合强度。

关键词：乙酸酐大豆基木材胶粘剂耐水胶合强度改性

十二烷基硫酸钠对大豆基木材胶黏剂的改性作用

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浙江林学院学报 2008年第6期25卷 772-776页

作者：魏起华童玲陈奶荣林巧佳福建农林大学材料工程学院福建福州350002

采用10.0g·kg-1的十二烷基硫酸钠(SDS)改性质量分数为250.0g·kg-1的大豆粉浆液,制成SDS改性大豆基木材胶黏剂(SF),运用单因素和正交试验法考察了pH值、反应温度和反应时间对改性SF胶耐水胶合强度的影响。试验结果表明,SDS改性大豆基... 详细信息

采用10.0g·kg-1的十二烷基硫酸钠(SDS)改性质量分数为250.0g·kg-1的大豆粉浆液,制成SDS改性大豆基木材胶黏剂(SF),运用单因素和正交试验法考察了pH值、反应温度和反应时间对改性SF胶耐水胶合强度的影响。试验结果表明,SDS改性大豆基木材胶黏剂的最佳工艺:pH8,反应温度35℃,反应时间4h。改性后的SF胶Ⅱ类耐水胶合强度为0.70MPa。由红外光谱分析可知,SDS改性使大豆蛋白质分子大量的非极性基团外露,增加了蛋白质分子的疏水性,提高了改性SF胶的耐水胶合强度。

关键词：林业工程大豆粉十二烷基硫酸钠木材胶黏剂耐水胶合强度

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豆粕粉制备胶合板用生物质胶黏剂的研究

大豆科学 2016年第2期35卷 301-305页

作者：孙丰文闵德秀孙恩惠董云丹南京林业大学材料科学与工程学院江苏南京210037 泗阳杨木加工研究院江苏泗阳210083 山东新港企业集团山东临沂276037 江苏省农业科学院农业资源与环境研究所/江苏省农业废弃物资源化工程技术研究中心江苏南京210014

采用氢氧化钠和乙醇改性剂处理豆粕粉(SBM),用硫脲作交联剂,选用十二烷基硫酸钠(SDS)表面活性剂制备出具有较好耐水性能的木材用胶黏剂。研究p H、乙醇、硫脲及SDS用量对杨木胶合板耐水胶合强度的影响,并结合浴比(物料质量比)因素,探讨... 详细信息

采用氢氧化钠和乙醇改性剂处理豆粕粉(SBM),用硫脲作交联剂,选用十二烷基硫酸钠(SDS)表面活性剂制备出具有较好耐水性能的木材用胶黏剂。研究p H、乙醇、硫脲及SDS用量对杨木胶合板耐水胶合强度的影响,并结合浴比(物料质量比)因素,探讨退粘剂(硫酸)对反应体系黏度和胶合强度的作用机理。借助扫描电子显微镜(SEM)分析手段阐明退粘剂对豆粕粉胶黏剂黏度及耐水性增强效应。结果表明:当p H13、乙醇用量15%、硫脲用量7%及SDS为5%,浴比为1∶3.5(豆粕粉质量为基准)时,耐水胶合强度可达0.98 MPa,当加入0.5%退粘剂后,黏度由84 520 m Pa·s降低至1 239 m Pa·s,胶接强度增加18.07%。SEM结果发现豆粕粉胶黏剂固化断面胶接致密,有效改善了胶液黏度和耐水胶合性能。

关键词：豆粕粉(SBM) 生物质胶黏剂耐水胶合强度黏度

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用大豆制备环保型木材胶粘剂的研究

中国生态农业学报 2008年第4期16卷 957-962页

作者：童玲林巧佳翁显英陈奶荣福建农林大学材料工程学院福州350002

采用分阶段、多种改性剂联用的方法提高大豆基木材胶粘剂的耐水胶合强度。试验结果表明:多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)的用量和豆粉浓度对耐水胶合强度的影响较显著,最佳大豆粉的改性方案为:豆粉浓度21%、十二烷基硫酸钠浓度(SDS)1.0... 详细信息

采用分阶段、多种改性剂联用的方法提高大豆基木材胶粘剂的耐水胶合强度。试验结果表明:多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)的用量和豆粉浓度对耐水胶合强度的影响较显著,最佳大豆粉的改性方案为:豆粉浓度21%、十二烷基硫酸钠浓度(SDS)1.0%、脲浓度1.5mol·L-1、乙酸酐用量1.2%、PAPI用量为20%。对复合改性大豆基木材胶进行压板工艺探讨的结果显示:热压温度对耐水胶合强度的影响较显著,最佳压板工艺为:热压温度140℃,单位压力1.2MPa,热压时间1.0min·mm-1。按最佳制胶方案和压板工艺进行重复压板试验,获得复合改性大豆基木材胶粘剂的平均耐水胶合强度为0.94MPa,达到Ⅱ类胶水平,可代替脲醛树脂胶使用。复合改性大豆基木材胶无游离甲醛释放,无毒环保,具有很好的社会效益和生态效益。红外光谱进一步验证了多阶段复合改性的大豆基木材胶粘剂耐水胶合强度的增强机理。

关键词：大豆粉改性木材胶粘剂耐水胶合强度

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改性大豆蛋白胶黏剂性能表征与增强机制研究

改性大豆蛋白胶黏剂性能表征与增强机制研究

作者：刘畅北京林业大学

学位级别：硕士

为改善大豆蛋白胶黏剂初黏性、耐水性及胶接性能差的问题,本文首先采用初黏性优良的脲醛树脂(UF)改性大豆分离蛋白(SPI)胶黏剂,研究了 UF树脂固化剂和预压工艺对胶合板胶合强度和甲醛释放量的影响;为解决胶接制品的甲醛释放问题,对缩合... 详细信息

为改善大豆蛋白胶黏剂初黏性、耐水性及胶接性能差的问题,本文首先采用初黏性优良的脲醛树脂(UF)改性大豆分离蛋白(SPI)胶黏剂,研究了 UF树脂固化剂和预压工艺对胶合板胶合强度和甲醛释放量的影响;为解决胶接制品的甲醛释放问题,对缩合单宁改性模仿多巴结构,并引入到SPI胶黏剂中,制备出六次甲基四胺、酸性和碱改性单宁等三类仿多巴单宁及其改性蛋白基胶黏剂,采用红外光谱、热重等分析手段研究了单宁改性的反应机制以及所合成蛋白基胶黏剂的反应机制、胶接机理;用胶黏剂固化断面形态、残留率、表观黏度和胶合板胶合强度等表征了所制备胶黏剂的耐水性和胶接性能。主要研究结论如下:(1)初黏性良好的UF树脂能够提高大豆蛋白胶黏剂制备胶合板的预压性及胶合强度。由草酸和氯化铵作为固化剂制备的UF树脂与SPI混合制备胶黏剂的预压性和胶合性能均显著提高,胶合板胶合强度较纯SPI胶黏剂提高192%,达到1.46MPa。(2)六次甲基四胺改性单宁可以提高大豆蛋白胶黏剂性能。用六次甲基四胺改性单宁,能促进单宁分子间交联,添加到SPI胶黏剂中可有效增大体系交联密度;同时氧化得到的邻苯二醌与SPI分子上的肽链形成共价键,生成结构稳定致密、热稳定和耐水性好的胶黏剂固化物,所制备胶合板胶合强度达1.03MPa,相比纯SPI胶黏剂提高了 91%。(3)酸改性单宁B环的邻苯二酚结构可以完整地引入到SPI胶黏剂中,有效提高胶黏剂胶接强度。单宁B环的邻苯二酚结构与SPI分子及被胶接物官能团(木材羟基)发生交联反应或形成氢键结合,提高胶接性能,制备的胶合板胶合强度为1.07 MPa,相比仅用酸改性的SPI胶黏剂提高了45%。(4)碱改性单宁B环被氧化生成活性更高的邻苯二醌结构,能够有效提高大豆蛋白胶黏剂胶接强度。单宁B环被氧化成的邻苯二醌结构可以与SPI分子上的肽链形成交联或共价结合,还可以与被胶接物表面官能团发生静电作用及共价结合,提高胶接能力,所制备胶合板胶合强度为0.95MPa,相比只用碱改性的SPI胶黏剂提高了32%。

关键词：大豆蛋白胶黏剂缩合单宁分离蛋白胶合板耐水胶合强度