胶合板具有性能优异、价格低廉、制备简单等优点,可代替实木,在室内装饰中广泛使用。然而,醛类胶黏剂制备的人造板会释放甲醛,对生产者和消费者的身体产生一定的危害。因此将热塑性树脂薄膜作为胶黏剂,与木质单板复合制备胶合板,可同时解决人造板中的甲醛释放和废弃塑料引起的“白色污染”问题。但因为树脂与木材的极性相差较大,需对原材料进行预处理以提高界面相容性。目前常用的处理方法有:对木材进行高温处理,其成本高、耗能大;用化学方法对树脂或者木材进行表面改性,但产生的化学废液处理困难;添加偶联剂是使用较多的方法,但偶联剂的浓度、分子量、用量等都对复合材料的性能影响较大;而等离子体处理作为一种新兴技术,处理过程快速高效、绿色环保,常用于材料表面改性。因此本文以热塑性树脂薄膜(低密度聚乙烯LLDPE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、废弃塑料)为胶黏剂,利用等离子体处理技术对树脂薄膜进行表面改性,提高与杨木单板的界面相容性,获得具有良好力学性能和环保性的胶合板。本文讨论不同等离子体处理工艺对热塑性树脂表面性质的影响,并对胶合板的物理力学性能及胶接界面形貌进行分析,最终以胶合板的胶合强度作为热塑性树脂薄膜是否可作为木材胶黏剂使用的衡量标准。本文的主要结论如下:(1)分别用常压低温等离子体和射频等离子体处理LLDPE薄膜,制备LLDPE/杨木胶合板。结果显示:两种等离子处理都可以通过在LLDPE薄膜表面产生氧化反应引入-C=O、C-O和C-O-C等含氧官能团;并通过在表面引入含氧的极性官能团降低LLDPE薄膜的接触角,提高亲水性和表面极性;从而增强LLDPE薄膜与杨木单板的界面相容性,提高胶合板的胶合强度。常压低温等离子体处理LLDPE薄膜时,在0-4.5 kW范围内,LLDPE薄膜表面的O元素含量随处理功率提高而增加,接触角从120.63°降至68.45°;所制备的胶合板胶合强度从0.48 MPa提高到0.88 MPa。而将处理功率提高至6 kW时,等离子体中的高能粒子互相碰撞几率的增加会减弱对LLDPE表面的氧化。而降低处理速度,意味着处理时间的延长,会使薄膜的表面氧化更充分。射频等离子体对LLDPE薄膜进行处理、制备胶合板时,在0-150 W范围内,随处理功率提高,LLDPE薄膜的接触角逐渐降低,可低至45.46°,胶合强度提高到0.85 MPa。总的来说,两种等离子体处理技术都可通过在LLDPE薄膜表面发生氧化作用,使薄膜与单板极性相近,从而改善LLDPE与杨木单板的界面相容性,提高胶合强度。但对比发现,常压低温等离子体的处理过程更为简单、便捷、易整合到生产线上实现连续处理,因此选择常压低温等离子体作为后续试验的处理方法。(2)常压低温等离子体处理改善PP、PVC薄膜与杨木单板的界面相容性,提高胶合板的胶合强度。由FTIR和XPS可知,等离子体处理能通过氧化反应在PP、PVC薄膜表面引入O元素;但PVC薄膜为交联结构,使得薄膜表面的氧化反应不显著,等离子体处理后,PVC薄膜表面的O元素仅从17.35%提高至19.53%,而PP表面的O元素从3.38%增加到16.27%。由薄膜的接触角和表面自由能分析可得:等离子体处理后,PP、PVC薄膜的表面自由能提高,其中的极性分量明显增大,材料的亲水性也得到改善。在4.5kW,8 m/min的等离子体处理下,PP薄膜的接触角可以从99°降低至76°,PVC从100°降低至70°;提高处理功率或降低处理速度都可改善PP、PVC薄膜的亲水性。薄膜表面极性官能团的引入提高了表面极性分量,改善了与杨木单板的界面相容性,使制备的胶合板能达到标准要求;PP/杨木胶合板的胶合强度可提高到0.89 MPa;等离子体处理后的PVC薄膜与杨木单板制备的胶合板满足了Ⅰ类胶合板的标准要求,达0.79 MPa。(3)对废弃塑料薄膜进行回收,等离子体处理后作为胶黏剂与杨木单板制备的环保胶合板,胶合强度能达到Ⅱ类胶合板的标准要求。因此将等离子体处理用于改善树脂与杨木单板的界面结合力可以保证胶合板的环保性,并减轻废弃塑料对环境造成的压力。由FTIR和XPS分析可知,等离子体处理可以在废弃塑料表面引入O-C-O和C-O等含氧极性基团;在0-4.5 kW范围内随处理功率的提高,表面O含量从5.28%提高到21.57%,随处理速度降低O元素含量增加。等离子体处理后,废弃塑料的亲水性变好,接触角从107°降低至76°。表面自由能和极性分量也有提高。在机械啮合和化学结合力的协同作用下,4.5 kW,8 m/min的等离子体条件下处理过的废弃塑料薄膜和杨木单板所制备的胶合板的胶合强度能达到0.82 MPa,满足Ⅱ类胶合板的标准要求。