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苯丙乳液掺杂对地质聚合物木材胶黏剂性能的影响

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【作者】 马苏甄晋汪珈羽张德荣于志明唐睿琳张扬

【Author】 Ma Su;Zhen Jin;Wang Jiayu;Zhang Derong;Yu Zhiming;Tang Ruilin;Zhang Yang;School of Materials Science and Technology, Beijing Forestry University;

【通讯作者】 张扬;

【机构】 北京林业大学材料科学与技术学院

【摘要】 【目的】地质聚合物因兼顾合成有机胶黏剂的高强度与无机胶黏剂的耐候性等特点,在人造板木材胶黏剂中具有巨大的应用潜力,但无机网络的高脆性与低界面相容性限制了其与木材的胶接强度。本研究以提高地质聚合物的基体韧性及其与木材的剪切性能为目的,采用地质聚合物为原料制备木材胶黏剂,探索地质聚合物在木材胶黏剂领域应用的可能性,旨在从原料角度解决人造板产品甲醛释放的危害。【方法】采用苯丙乳液(苯乙烯-丙烯酸酯)作为有机掺杂物,以偏高岭土(MK)为地质聚合物原料,以γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)为偶联剂,经碱激发、有机掺杂和养护成型制备有机掺杂地质聚合物木材胶黏剂,通过调节苯丙乳液含量和养护工艺,研究其对地质聚合物基体性能及其与木材剪切性能的影响。【结果】相比于纯地质聚合物,苯丙乳液会降低地质聚合物基体的抗压与抗折强度,使压折比降低至6.09,剪切强度升高至2.6 MPa,接触角降低了4.1%,增加基体表面微孔尺寸与裂缝数量;添加KH-550后,基体抗压与抗折强度仍有所降低,但其明显改善了胶黏剂性能,压折比降低为5.96,剪切强度升高至3.6 MPa,接触角降低了25.7%,基体表面微孔尺寸变小,裂缝减少,结构更紧密。硅烷在基体中起偶联作用,使苯丙乳液与地质聚合物产生化学连接。【结论】苯丙乳液有机掺杂与硅烷偶联协同作用,在偏高岭土基地质聚合物中形成韧性膜,虽然降低了偏高岭土基地质聚合物基体强度,但能较好地改善其脆性,达到增韧效果,并且能够提高地质聚合物与木材的界面相容性,从而增强地质聚合物木材胶黏剂的剪切强度。

【基金】 国家级大学生创新创业项目(20180022052);国家自然科学基金(31800485);北京市优秀人才培养项目(2017000020124G092)
【所属期刊栏目】 林业工程 (2020年07期)
  • 【分类号】TQ437
  • 【下载频次】5
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