改性豆基蛋白胶粘剂的制备及应用-论文.pdf

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1、2012年6月第21卷第6期中国胶粘剂Vo1．21No．6，Jun．2012CHINAADHESIVES(1118)一27一改性豆基蛋白胶粘剂的制备及应用邱盈盈，张越，李城，张世锋，李建章(北京林业大学材料科学与技术学院，木质材料科学与应用教育部重点实验室，北京100083)摘要：以改性异氰酸酯作为交联剂，制备改性豆基蛋白胶粘剂。探讨了交联剂、乳化剂和热压工艺条件等因素对该胶粘剂耐水胶接强度的影响。结果表明：当W(交联剂)=6％、W(乳化剂)=1．5％、热压时间为60s／mm、热压压力为1．0MPa和热压温度为120℃时，胶合板的耐水胶接强度为1．21MPa，完全满足GB／

2、T9846．3—2o04标准中Ⅱ类胶合板的使用要求，并且改性豆基蛋白胶粘剂的适用期超过60h。关键词：豆基蛋白；胶粘剂；胶接强度；黏度；流变性能；适用期中图分类号：TQ432．73文献标志码：A文章编号：1004—2849(2012)06—0027—040前言钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)，分析纯，北京胶粘剂是木质复合材料的重要组成部分。目化学试剂公司；改性异氰酸酯，自制。前，三醛类胶粘剂虽在木材工业中得到广泛应用，杨木单板(含水率为7％～10％)，河北文安公司。但其不可再生性、易释放出游离甲醛等弊病，使胶粘剂行业对可再生环保型生物基胶粘剂的关注度1．2试验仪器

3、El益增加【1-21。木制品行业早在第二次世界大战以前RotoVisco1型旋转流变仪，德国HAAKE公司；就已开始使用大豆、蔬菜以及动物中的蛋白质制备WDW一50D型力学试验机，济南试金集团有限公司。胶粘剂[33，近几年来世界各国研究者对豆基蛋白胶粘剂进行了大量改性研究咧(如Rogers等叫研究了1．3试验制备1，3一二氯异丙醇交联剂对豆基蛋白胶粘剂性能的1．3．1改性豆基蛋白胶粘剂的制备影响)，其中MUF(三聚氰胺一尿素一甲醛树脂)及其将SDS和SDBS按比例溶解在水中，形成均匀合成乳胶也被用于提高豆基蛋白胶粘剂的胶接强无沉淀的乳化剂溶液；然后加入适量的脱脂豆粉，度【l

4、2]。但是，豆基蛋白胶粘剂的耐水性较差、黏度在适当的温度条件下搅拌均匀，制得稳定的豆基蛋较大以及热压温度较高等问题仍没有得到有效解白胶粘剂；随后将不同设计比例的交联剂(改性异决，故其难以满足人造板的生产要求。氰酸酯)缓慢加入到上述胶粘剂中，搅拌均匀即可。本研究以改性异氰酸酯作为交联剂，利用交联1．3．23层胶合板的制备剂较高的反应活性来提高豆基蛋白胶粘剂的胶接(1)杨木单板：幅面为410mmx410mmx1．6mm，强度和耐水性，有望制得耐水性较好、黏度适宜以含水率为7％-10％，双面施胶量为340～360g／m，闭及热压温度较低的胶合板用改性豆基蛋白胶粘剂。口陈化时间为2

5、0～30min。(2)热压工艺：热压温度为120oC，热压压力为1试验部分1．0MPa1．1试验原料脱脂豆粉，食用级，市售；异氰酸酯，化学纯，烟1．4测试或表征台万华聚氨酯股份有限公司；十二烷基硫酸(1)胶接强度：按照GBf14074-2006标准，采用收稿日期：2012—03—24；修回Et期：2012—04—27。基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(TD2011-12)。作者简介：邱盈盈(1986一)，女，河北沧州人，硕士，主要研究方向为生物质木材胶粘剂。E-mail：qiuyingying987@126corn通讯作者：张世锋。E—mail：hnzsf1

6、42@126．com一28一(1119)中国胶粘剂第21卷第6期万能力学试验机进行测定(拉伸速率为10mm／min，热压时间越长，生产效率越低、生产成本越大。综合室温测定)。考虑，选择热压时间为60s／ram时较合适。(2)流变性能：采用旋转流变仪测定胶粘剂的1．2黏度和流变应力。1．0(3)耐水性：按照GB／r14074-2006标准进行0．8暑测定『试样先于(63-+2)cI二热水中浸泡3h，然后室温警0．6冷却10min，再测定胶接强度]。辎甾0．42结果与讨论O_22．1交联剂含量对胶粘剂流变性能的影响O5O6O708090在其他条件不变的前提下，不同交联剂含量对热

7、压时间／(s·mm)改性豆基蛋白胶粘剂流变性能的影响如图l所示。图2热压时间对耐水胶接强度的影响Fig．2Effectofhot-pressingtimesonwater-resistancebondingstrength2．3交联剂含量对胶合板耐水胶接强度的影响在其他条件不变的前提下，交联剂含量对胶合板耐水胶接强度的影响如图3所示。由图3可知：当(交联剂)=0时，相应胶合板经(63+2)oC热水浸泡3h后，其耐水胶接强度几乎为零；随着交联剂含量的不断增加，相应胶合板的耐水胶接强度逐渐增大，剪切速翠／s并且均明显高