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在课题的前期工作基础上,论文对异氰酸酯与木材的固化胶接机理做了进一步的研究和探索。论文首先利用差式扫描量热法(DSC)研究了多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)与纤维素、木素、纤维素/木素混合物、木粉的反应规律,实验结果表明,木素、木材与异氰酸酯的反应速率大于纤维素;纤维素与木素按不同比例进行混合时,其与异氰酸酯的反应接近纯木素与异氰酸酯的反应。在木材与异氰酸酯反应过程中,纤维素的立体规整性结构对于反应进行的快慢起主要作用,羟基的作用则相对较弱。随着含水率的增加,异氰酸酯的消耗加快,与纤维素、木粉的反应加快。 论文进一步采用热动力学分析方法研究了苯基异氰酸酯(BMI)与木素、不同含水率木粉的反应机理。结果证实,木素与异氰酸酯的反应主要由无规成核机理控制,对于异氰酸酯与不同含水率木粉的反应,均由相界面反应机理控制,但由于水分的影响,其机理函数发生转变。同时由实验结果得出了其反应速率常数和活化能,结果表明木素与异氰酸酯的反应速率大于纤维素、木粉与异氰酸酯的反应速率;且木素的活化能为三者最低。 对于异氰酸酯与木材及其组分反应产物的结构,论文采用傅利叶红外(FTIR)谱图进行了分析,结果表明,木素与异氰酸酯反应主要生成氨基甲酸酯,含水率较低时有少量取代脲产生;木粉与异氰酸酯反应生成的氨基甲酸酯较少,含水木粉与异氰酸酯主要生成取代脲。 论文综合应用红外光谱和定氮法分别研究了异氰酸酯与纤维素、纤维素/木素混合物、木材的热压固化反应,对其产物结构及生成量进行了分析,结果表明,不同体系的反应程度均受热压条件的影响。 论文最后对异氰酸酯热压胶接木材的强度与反应程度之间的关系作了初步研究。