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甲苯二异氰酸酯交联改性聚乙烯醇乳液木材胶粘剂的研究

刘明利  
【摘要】: 采用正交实验设计法研究甲苯二异氰酸酯(TDI)交联聚乙烯醇(PVA)的化学反应过程及反应物性能,制备耐水性好的交联聚乙烯醇乳液,再混入乙烯—醋酸乙烯共聚物乳液(VAE)、改性淀粉等填料,调制成单组份,常温固化,耐水、耐潮性好,胶接强度高的环保型木材用胶粘剂。 研究分析了聚乙烯醇质量分数、甲苯二异氰酸酯质量分数、FH催化剂质量分数、反应温度及反应时间等因素对交联聚乙烯醇乳胶耐水性能的影响。通过方差分析得出各因素的主次为:TDI质量分数→PVA质量分数→FH催化剂质量分数→反应温度→反应时间。当PVA质量分数为8%,TDI质量分数为3‰,反应温度为45℃,反应时间为60min,催化剂的质量分数为2‰时,交联聚乙烯醇乳胶的耐水性最好,其溶出率可达5%以下。实验还发现,交联反应温度对交联聚乙烯醇乳液的颜色稳定性有很大影响。交联反应温度高于45℃,交联聚乙烯醇乳液的颜色稳定性变差。 研究探讨了交联聚乙烯醇乳液的加入量、交联聚乙烯醇乳液合成工艺、乙烯—醋酸乙烯共聚物乳液的加入量、改性淀粉的加入量对改性聚乙烯醇乳液胶粘剂的干、湿压缩剪切强度的影响。对不同树种的干、湿压缩剪切强度进行了研究。发现,树种不同,其干、湿压缩剪切强度有所变化。用交联聚乙烯醇乳液胶粘剂体系胶接木质材料,其胶接强度可以达到聚醋酸乙烯酯乳液的强度,交联聚乙烯醇乳液胶粘剂的耐水性较聚醋酸乙烯酯乳液的好,并且价格远低于聚醋酸乙烯酯乳液。所以,交联聚乙烯醇乳液胶粘剂在木材胶接上具有很好的应用前景。


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