异氰酸酯胶粘剂在木材加工中的应用
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异氰酸酯胶粘剂在木材加工中的应用
    2017-5-22 15:50:17

   目前,木材加工行业仍主要使用传统的甲醛系列胶粘剂,这己无法满足新形势下原料体系的胶接要求。伴随环境保护要求的日益加强,人们环保意识的提高,开发和使用无公害的高效木材加工用合成树脂胶粘剂己成为人们普遍关注的问题。异氰酸酯胶粘剂中不含有甲醛类有害物质且其分子设计灵活,从化学结构和原料组合出发,可实现异氰酸酯树脂不同的使用性能,在众多领域被广泛应用。 
  异氰酸酯胶粘剂是由分子链中含有异氰酸基(-NCO)及少量氨酯基(-NHCOO),具有很高极性和活泼性的一类胶粘剂。1848年Wurtz首先用硫酸二乙酯和氰酸钾合成异氰酸酯。19世纪Hofmann和Curtius等著名的化学家都对其性质进行过研究。1869年Gentier初步确定了异氰酸酯的结构。1940年德国法本公司的研究人员发现异氰酸酯具有特殊的胶接性能。并在第二次世界大战期间将4,4一二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)应用于战车的履带胶接上。第二次世界大战以后,拜尔公司开发了DesmodurR系列的多异氰酸酯和Desmocoll系列的端羟基聚酯多元醇,至今仍被广泛应用。
  异氰酸酯胶粘剂开发于20世纪50年代,80年代以来发展较快,至今己成为一个品种繁多、应用广泛的行业。1951年Deppe首先将异氰酸酯胶粘剂应用在刨花板的制备上。1973年美国EllingsonLumber公司试制了用于室外的两面贴单板的MDI刨花板。WilsonJ.B和富田文一郎分别对异氰酸酯胶粘剂制造人造板的胶合强度、湿强度、粘弹性等性质进行了较深入的研究。随着异氰酸酯胶粘剂的优点逐渐被发现,其在木材中的应用也越来越广泛。我国已经开发出刨花板用异氰酸酯树脂胶粘剂;人造板用可乳化异氰酸酯树脂胶粘剂;胶接木材用异氰酸酯树脂胶粘剂等系列产品。国内的其它科研工作者也对异氰酸酯胶粘剂在木材中的应用做了大量的工作,北华大学时君友等人将玉米淀粉的酚化产物处理成乳液,在一定酸碱度条件下,与无毒无公害的合成橡胶胶乳共聚制成API胶的主剂,将多异氰酸酯化合物的异氰酸酯基封闭处理后,作为API胶的固化剂,制成双组分无醛耐水的API胶。用该胶压制的三层复合实木地板、机拼细木工板、胶合板及集成材等胶合制品,其理化性能指标完全达到有关标准要求。东北林业大学艾军等人1311用荧光显微技术和Dsc分析方法研究了人造板用异氰酸酯胶粘剂牢固的化学胶接,尤其用于农作物秸杆(麦草、稻草)的胶接可得到符合我国木质A类优等品标准的刨花板。唐朝发等人研究了低成本水性高分子异氰酸酯胶粘剂,将交联剂所用异氰酸酯用低温亚硫酸氢钠法进行封闭处理,使-NCO封闭率达到50%以上,同时加入一定量的DBP结果表明低成本API胶粘剂能够适应胶合板、细木工板的生产要求,所生产出的胶合板、细木工板性能满足国标要求。徐信武等研究了改性异氰酸酯对于稻草刨花板性能的影响。当密度超过0.75g/cm3时,稻草刨花板抗弯性能达到美国ASTMA208.1标准中M3级木质刨花板的要求。目前研究者们正在研究新型热塑性聚氨酯弹性树脂,干式复合用聚氨酯胶粘剂的研制,反应型阻燃聚氨酯改性酚醛胶粘剂,水基型聚氨酯改性丙烯酸酯系列胶粘剂等。

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