石膏刨花板缓凝机理及界面胶合性能的研究

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1、分类号1'136535密级cK南京林业大学学位代码308学校代码10298学号030149研究生硕士学位论文论文题目作者专业研究方向指导教师石膏刨花板缓凝机理厦昂面胶舍性能的研究宣玲木材科学与技术木质与非木质复合材料邓玉和教授oo六年六月摘要本项研究通过原子吸收光谱仪和扫描电镜等现代仪器分析技术分析不同缓凝剂对石膏水化过程中Ca2+浓度和石膏结晶形态的影响以及pH值对柠檬酸缓凝效果的影响，探讨不同缓凝剂的缓凝机理，为今后研制更适合石膏刨花板生产的缓凝剂奠定理论基础。同时通过研究添加不同材料对石膏

2、刨花板界面胶合性能的影响，在此基础上，探索提高石膏刨花板综合性能的最佳方案。无机缓凝剂和有机缓凝剂的缓凝效果有很大差异。研究表明，柠檬酸(有机缓凝剂)的缓凝机理不是由于它影响了初始液相过饱和度，而是它加入后一方面和液相中的ca．H发生螯合反应，阻止了液相中ca2+与9042一以及水的结合，有效的抑制了液相中Ca2+的剧烈消耗，另一方面生成的柠檬酸钙包覆在新生成的二水石膏晶核上，延缓了二水石膏晶核的形成和生长。而无水碳酸钠(无机缓凝剂)主要是通过沉淀附着作用来延缓石膏的水化进程，由于缺少了螯合作用

3、对液相中C扩剧烈消耗的控制，故其缓凝效果远远不如柠檬酸。试验结果表明，不同pH值对石膏刨花板性能影响比较显著，当pH值控制在4—5之间时，板的综合性能较好，这主要是因为弱酸性条件有利于石膏的固化。但当水化体系的pH值过高时，随着碱性的增强，柠檬酸的缓凝效果也随之增强，从而造成板子强度降低。适当的有机硅防水剂或纳米材料的添加能使石膏刨花板得到较好的物理力学性能。有机硅防水剂的添加改变了石膏的结晶形态，同时促进了石膏的水化反应，从而提高了石膏和木刨花的胶合性能。但由于其添加量过多会使水化体系碱性较强

4、，从而导致石膏固化强度降低，使板的物理力学性能降低，因此有机硅防水剂的添加量不宜太高，在3％-5％为宜。用纳米材料对木刨花进行处理时，影响石膏刨花板性能的因素很多。其中，纳米材料的种类和添加量对石膏刨花板性能的影响最为显著。关键词：·石膏刨花板：缓凝剂：缓凝机理：石膏结晶体：有机硅防水剂StudyontheretardingmechanismandinterfacebondingstrengthofgypsumparticleboardAbstractTheretardingmechanismo

5、fdifferentretarderswasexploredbyanalysingtheconcentrationofCaz+inthehydratingsystem，themorphologyofgypsumcrystalsandeffectofpHvalueontheretardingefficiencyofcitricacidwithsomemordeninstruments，suchasFireAtomicAbsorptionSpectrophotometer(FAAS)，Scannin

6、gElectronMicroscope(SEM)andSOon．AndEffectofdifferentmaterialsonthephysicalandmechanicalpropertiesofgypsumparticleboardWasalsostudied．Theretardingefficiencyofinorganicretarderisverydifferentfromthatoforganicretarder．Asanorganicretarder,citricacidhasno

7、effectontheinitialsupersaturationofthehydratingsystem，butholdsbackthecombinationofCa2+，S042-andwaterbychelatedreactionwithCa”intheliquid．Meanwhile，thecalciumcitratecoversthesurfaceofthenuclearofdihydrategypsumcrystal．Sotheformandgrowthofdehydrategyps

8、umcrystalwasdelayed．Incontrast，anhydroussodiumcarbonate(akindofinorganicretarder)delaysthehydratingprocessbytheadheringofcalciumcarbonatetothegypsumcrystal．Itslackingofchelatedreactionleadstoquitepoorretardingefficiencycomparedwitllcitricacid．Testres