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高含水率木材用胶粘剂与胶接技术的研究

李海英  
【摘要】:本论文对用湿固化异氰酸酯胶粘剂的合成工艺、湿固化异氰酸酯胶粘剂与高含水率木材的胶接工艺以及高含水率木材的胶接机理进行了研究。所研制的湿固化异氰酸酯胶粘剂应用于木材加工工业,不仅实现了高含水率木质材料的胶接,有效地提高了木材含水率适用范围(20%~150%),还彻底解决了现有脲醛树脂和酚醛树脂的游离甲醛和游离酚污染环境问题,同时在利用优质珍贵间伐小径材制造优质集成薄木和利用速生低质木材制造人造薄木等方面都具有极其重要的现实意义和实用价值。 在对胶粘剂配方设计,原料选择、制备工艺和工艺控制等方面进行深入系统研究的基础上,确定了用于高含水率木材胶接的湿固化异氰酸酯胶粘剂的最佳配方和合成工艺。此外,针对湿固化异氰酸酯胶粘剂的溶剂问题,探索了无溶剂型常温湿固化异氰酸酯胶粘剂的制备工艺。 以高含水率木质材料作为原料,研究了用湿固化异氰酸酯胶粘剂生产人工薄木的工艺问题,确定了最佳胶合工艺。针对实践中发现的湿固化异氰酸酯胶粘剂胶层较脆以及成本较高的问题,对其进行了改性处理。 在探讨高含水率木材胶接机理方面:借助接触角和光学显微镜(结合胶层切片)研究了湿固化异氰酸酯胶粘剂在不同含水率木材表面上的润湿和渗透情况;进行了用不同胶粘剂胶接同一含水率木材的对比试验;利用FTIR了确定湿固化异氰酸酯胶粘剂与高含水率木材胶接固化后反应物的结构;利用DSC确定了水在湿固化异氰酸酯胶粘剂与高含水率木材胶接固化反应中作用;分别从机械结合理论、吸附理论和化学键理论等不同角度对高含水率木材胶接机理进行了分析与解释。


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