丙烯酸酯乳液型木材胶黏剂的改性研究

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本文以木薯淀粉为主成分,通过氧化使其分子上的活泼羟基氧化成羧基,进而与丙烯酸丁酯、丙烯酸和乙酸乙烯酯等单体进行接枝共聚,制得一种可在常温下快速固化的聚合物乳液胶黏剂,为木材工业提供了一种低成本高性能的黏合剂。论文系统研究了醋丙乳液的制备工艺、淀粉氧化改性工艺及接枝共聚工艺,采用单因素试验与正交试验相结合,探讨各因素对反应过程与改性乳液胶的影响规律。研究结果表明:(1)氧化剂的选择、氧化环境、共聚单体的比例、改性淀粉添加量、PVA用量等对共聚物的性能影响较大;选择过氧化氢为氧化剂、氧化pH值9~10、单体淀粉比为1:1、软硬单体质量比为7:3、聚乙烯醇用量1%、引发剂用量1%、单体滴加时间不低于3.5h的工艺条件下制备的乳液胶性能稳定。(2)FIRT显示,改性淀粉接枝共聚物在1735.21cm-1处出现酯C=O的强伸缩振动吸收峰,说明淀粉经氧化降解处理后与混合单体发生共聚合反应;DSC图显示改性后的共聚物Tg为18.04℃,表明该聚合物可以在常温下固化。(3)改性剂PAPI的用量对胶合性能的影响最为显著,PAPI用量越大、胶合强度和耐水性越好;其次是单位压力和加压时间。综合成本、生产效率和产品质量,确定共混改性胶黏剂的最优工艺为:单位压力1Mpa,加压时间为15min,PAPI加入量为15%。
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