耐水型硅酸盐木材胶黏剂制备及性能研究

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1、PreparationandPropertiesofWaterResistantSilicateWoodAdhesiveLmXiaomeiAthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringlnWoodScienceandTechnologylnCentralSouthUniversityofForestryandTechnology498ShaoshanSouthRoad，TianxinDistrictChangshaHuna

2、n410004，P．R．CHINASupervisorProfessorYiqiangWuMay，2014中南林业科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品，也不包含为获得中南林业科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：--D>7订轻均矽f够年了月巧日学位论文版权使用授权书本学位

3、论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权中南林业科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于：l、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保酬(请您在以上相应方框打“√”)作者签名：训嗍导师签名：显歹绉≯，垆年s月巧日≯叫辛年k-月巧日摘要近年来，随着人们环保意识的增强，具有功能叠加型及生态友好型的胶黏剂广泛应用于各个行业，无毒耐候的无机胶黏剂开始重新进入人们的研

4、究视野。常见无机胶黏剂中以硅酸盐胶黏剂综合性能尤为突出。然而硅酸盐直接用于木材粘接时，无法实现无机一有机界面融合，导致耐水性差。因此，必须对用于木材粘接的硅酸盐胶黏剂进行改性。本课题以硅酸钠为主要原料，探索PVA交联预处理、有机助剂改性、无机填料改性及复合改性等不同改性方法对硅酸盐胶黏剂胶合性能及耐水性能的影响。通过正交实验等方法确定了最佳改性工艺，制备出胶合强度较高、耐水性能佳的木材用硅酸盐胶黏剂，并通过红外光谱分析、热重分析、扫描电镜分析等手段对该胶黏剂进行结构与性能表征，在此基础上得出其固化动力学方程。主要研究结论如下：(1)PVA交联预处理

5、对胶黏剂胶合性能及耐水性能有较大影响。最佳改性配方及工艺为m(硅酸钠)：m(PVA)：m(OP-10)：m(柠檬酸)：(苯酚)=50：l2：0．25：1．0：1．15；交联改性时间90min，最佳的体系pH值9．5，最佳改性温度85℃。此条件下，胶黏剂的胶合强度0．73MPa，耐水时间22d，24h吸水厚度膨胀率12．5％。(2)在PVA交联改性基础上，对胶黏剂进行复合耐水改性研究。最佳的耐水改性配方是：以m(活性氧化镁)：m(纳米二氧化硅)=1：1为耐水改性A组分，以m(氨基磺酸)：m(正硅酸乙酯)：m(十二烷基磺酸钠)=5：3：3为耐水改性B组

6、分，m(A)：m(B)=30：1，耐水改性剂质量之和占胶黏剂体系总质量的50％。此配方下，胶黏剂的胶合强度O．83MPa，耐水时问26d，24h吸水厚度膨胀率8％。(3)通过红外光谱、扫描电镜、热分析等手段考察了改性后的胶黏剂微观结构与固化情况。结果表明，复合改性不仅能大幅度提高胶黏剂胶合性能与耐水性，且能促进胶黏剂的固化和交联网状结构的形成，提高胶黏剂的热稳定性。(4)采用动态DSC法确定复合改性胶黏剂体系的固化动力学方程，以不同的升温速率对其固化过程进行扫描。通过线性拟合，得到该复合硕士学位论文耐水型硅酸盐木材胶黏剂制备及性能研究改性硅酸盐胶黏

7、剂固化反应体系的微分机理函数为：f0)=(1-421)n6。关键词：硅酸钠胶黏剂；PVA改性；复合改性；耐水性：固化动力学ABSTRACTInrecentyears，withthedevelopmentofpeople’Senvironmentalprotectionawareness，multifunctionalandeco-friendlyinorganicadhesivesarewidelyusedinvariousindustriesandfields．Non-toxicandweatherresistantinorganicadhesi

8、vesre．entertheresearchfieldandgetattentionasakindofwoodadhesi