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摘 要:酚醛树脂因其低成本、耐高温、阻燃和综合力学性能好,在先进复合材料基体、耐候涂料、保温材料和人造木材粘合剂等方面,有很多实际应用。
关键词:生物质 酚醛树脂 木材胶黏剂
一、我国胶黏剂的现状。胶黏剂有很多种类,主要有热固型、热熔型、溶剂型、热塑性四个种类;按胶黏剂所呈现的不同状态可将胶黏剂分为固体型、粉末型、乳液型、薄膜型、溶剂型;按其耐水性能进行分类,可分为非耐水型、低耐水型、中等耐水型高耐水型;按胶黏剂的不同用途可将胶黏剂进行分类:热固型树脂的胶黏剂主要用于制作胶合板、家具、木材端接等,天然橡胶主要用于制作塑料面板,动植物蛋白胶主要用于纸制品、胶带纸的制作,石膏、水泥主要用于制作刨花板。
二、试产方法。1.原材料:(1)核桃壳等壳类生物活性粉体(PW):粒度≤80目;由某市西木木材工业研究开发公司提供。(2)工业用苯酚、甲醛、氢氧化钠、催化剂A、催化剂B。(3)单板和试件规格:①实验室胶台板用单板:西南桦,均厚1.60mm;5层板厚7.4mm,幅面450×450mm。②试产水泥模板用单板:马尾松,均厚2.05mm;9层板厚17.0mm,幅面2440×1220mm。③试产集装箱木地板用单板:克隆(表板),白杂(芯板),均厚1.50mm;21层板厚28.0mm,幅面2480×1210mm。④填料:工业面粉。2.试验装备。50kg实验型和3t和5t生产型反应釜;旋转式黏度计等胶黏剂性能检测和试验压机等实验室试验装备;调胶系统、涂胶机、单层预压机、10~25层胶合板热压机等生产型装备;过程监控仪等人造板热压过程检测装备;力学试验机等人造板性能质量检测装备等。3.试验设计。取单因素试验法,探求BPF固体含量和BPF出釜黏度对BPF胶合性能的影响。4.试产操作。(1)BPF试产操作。按PW对苯酚的取代率分别为40%(用催化剂A时)和25%(用催化剂B时)设计BPF配方,取生物原料全部利用和无二次污染工艺技术路线,对PW作离解和活化处理,按共聚合成路线和技术条件,在工业型反应釜上制取BPF;按国标GB/T 14074-93《木材胶黏剂及其树脂检验方法》检测BPF的性能。(2)BPF水泥模板和BPF集装箱木地板试产操作。按常规纯酚醛树脂胶合工艺,其中:单板含水率、填料加入量(6%~8%)、涂胶量(330~3709/m2)、热压温度(125~135℃)、陈化、初黏性、预压、热压压力和时间等均与常规纯酚醛树脂相当;按国标GB/砷846-2004《胶合板》、国标GB/T 17656-1999《混凝土模板用胶合板》、国标GB/T 19536-2004《集装箱底板用胶合板》和国标GB/T 18580-2001《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》分别检测BPF胶合板、BPF水泥模板和BPF集装箱木地板的性能。
三、结果与讨论。表1为实验室条件下的不同出釜黏度BPF对松五层胶合板胶合性能的影响,从中可看出,不仅取决于树脂适当的反应程度,还取决于适当黏度树脂所具有的适宜的工艺性(如涂展性)和适当的渗透性。
四、经济指标
如表3所示。从中可知相对于PF的BPF的经济效益。这一经济效益一方面来自于廉价PW对PF的取代,另一方面来自于BPF的生物质全质利用无二次污染制备工艺。
五、结语
近年来,为减少对日趋紧缺的石化资源的依赖和消耗,国内外科技界和产业界都在迫不及待地开展转化生物资源为化工原料的研发和应用。
參考文献:
[1]郑志锋.核桃壳树脂化基础研究[J].博士学位论文.啥尔滨:东北林业大学,2014
[2]张宏健.核桃壳胶粘剂化学背景的探讨[J].林业科学,2015
[3]黄儒珠.再生资源制胶合板胶粘剂的研究[J].福建林学院学报,2014
关键词:生物质 酚醛树脂 木材胶黏剂
一、我国胶黏剂的现状。胶黏剂有很多种类,主要有热固型、热熔型、溶剂型、热塑性四个种类;按胶黏剂所呈现的不同状态可将胶黏剂分为固体型、粉末型、乳液型、薄膜型、溶剂型;按其耐水性能进行分类,可分为非耐水型、低耐水型、中等耐水型高耐水型;按胶黏剂的不同用途可将胶黏剂进行分类:热固型树脂的胶黏剂主要用于制作胶合板、家具、木材端接等,天然橡胶主要用于制作塑料面板,动植物蛋白胶主要用于纸制品、胶带纸的制作,石膏、水泥主要用于制作刨花板。
二、试产方法。1.原材料:(1)核桃壳等壳类生物活性粉体(PW):粒度≤80目;由某市西木木材工业研究开发公司提供。(2)工业用苯酚、甲醛、氢氧化钠、催化剂A、催化剂B。(3)单板和试件规格:①实验室胶台板用单板:西南桦,均厚1.60mm;5层板厚7.4mm,幅面450×450mm。②试产水泥模板用单板:马尾松,均厚2.05mm;9层板厚17.0mm,幅面2440×1220mm。③试产集装箱木地板用单板:克隆(表板),白杂(芯板),均厚1.50mm;21层板厚28.0mm,幅面2480×1210mm。④填料:工业面粉。2.试验装备。50kg实验型和3t和5t生产型反应釜;旋转式黏度计等胶黏剂性能检测和试验压机等实验室试验装备;调胶系统、涂胶机、单层预压机、10~25层胶合板热压机等生产型装备;过程监控仪等人造板热压过程检测装备;力学试验机等人造板性能质量检测装备等。3.试验设计。取单因素试验法,探求BPF固体含量和BPF出釜黏度对BPF胶合性能的影响。4.试产操作。(1)BPF试产操作。按PW对苯酚的取代率分别为40%(用催化剂A时)和25%(用催化剂B时)设计BPF配方,取生物原料全部利用和无二次污染工艺技术路线,对PW作离解和活化处理,按共聚合成路线和技术条件,在工业型反应釜上制取BPF;按国标GB/T 14074-93《木材胶黏剂及其树脂检验方法》检测BPF的性能。(2)BPF水泥模板和BPF集装箱木地板试产操作。按常规纯酚醛树脂胶合工艺,其中:单板含水率、填料加入量(6%~8%)、涂胶量(330~3709/m2)、热压温度(125~135℃)、陈化、初黏性、预压、热压压力和时间等均与常规纯酚醛树脂相当;按国标GB/砷846-2004《胶合板》、国标GB/T 17656-1999《混凝土模板用胶合板》、国标GB/T 19536-2004《集装箱底板用胶合板》和国标GB/T 18580-2001《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》分别检测BPF胶合板、BPF水泥模板和BPF集装箱木地板的性能。
三、结果与讨论。表1为实验室条件下的不同出釜黏度BPF对松五层胶合板胶合性能的影响,从中可看出,不仅取决于树脂适当的反应程度,还取决于适当黏度树脂所具有的适宜的工艺性(如涂展性)和适当的渗透性。
四、经济指标
如表3所示。从中可知相对于PF的BPF的经济效益。这一经济效益一方面来自于廉价PW对PF的取代,另一方面来自于BPF的生物质全质利用无二次污染制备工艺。
五、结语
近年来,为减少对日趋紧缺的石化资源的依赖和消耗,国内外科技界和产业界都在迫不及待地开展转化生物资源为化工原料的研发和应用。
參考文献:
[1]郑志锋.核桃壳树脂化基础研究[J].博士学位论文.啥尔滨:东北林业大学,2014
[2]张宏健.核桃壳胶粘剂化学背景的探讨[J].林业科学,2015
[3]黄儒珠.再生资源制胶合板胶粘剂的研究[J].福建林学院学报,2014