實(shí)木復(fù)合地板用無醛膠粘劑2
2004-07-09來源：熱度：12322
2 結(jié)果分析
2.1 淀粉與碳酸鈣對(duì)膠粘劑性能的影響。
采用工業(yè)優(yōu)級(jí)玉米淀粉與輕質(zhì)ＣａＣＯ3 這兩種常用補(bǔ)強(qiáng)性膠粘劑的填料作對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果如圖1所示 :由圖1可以看出 ,無論膠合強(qiáng)度 ,還是剝離強(qiáng)度 ,用淀粉的都要比用碳酸鈣的高 ,并且兩者都是隨著交聯(lián)劑用量的增加 ,強(qiáng)度提高 ,加淀粉的適用期較加碳酸鈣的適用期短。這是由分子結(jié)構(gòu)決定的 ,交聯(lián)劑中含有活性基團(tuán)—ＮＣＯ ,能夠與淀粉分子鏈中的—ＯＨ發(fā)生交聯(lián)反應(yīng) ,而ＣａＣＯ3 則不能與之起交聯(lián)反應(yīng) ,只是起到單純的填充補(bǔ)強(qiáng)作用。
2.2 淀粉處理前后對(duì)膠粘劑性能的影響天然淀粉屬于水溶性高分子 ,盡管已經(jīng)具有一定的粘結(jié)性、成膜性等特性而被應(yīng)用于工業(yè)上 ,但這特性是十分有限的。然而天然淀粉只要經(jīng)過適當(dāng)?shù)淖冃蕴幚?,就能明顯地提高性能。本文采用的是交聯(lián)淀粉 ,使不同淀粉與羥基間聯(lián)結(jié)在一起 ,以提高其抗剪切性和淀粉薄膜的拉伸強(qiáng)度從圖 2中可以看出 ,淀粉經(jīng)過交聯(lián)處理后 ,由于自身羥基間的結(jié)合 ,使膠的強(qiáng)度明顯增加 ,但適用期因此而縮短。
2.3 橡膠乳液對(duì)膠粘劑性能影響
2.3.1 不同種類的橡膠乳液對(duì)膠粘劑性能的影響丁苯乳液 (ＳＢＲ)和苯丙乳液 (ＳＢＡＲ)都屬于乳膠型橡膠膠粘劑 ,外觀和性能很相似 ,丁苯橡膠是由丁二烯和苯乙烯共聚而成 ,苯丙橡膠是由苯乙烯和丙烯酸丁酯共聚而成 ,由于兩者都含有苯乙烯共軛體系結(jié)構(gòu) ,因此在膠合性能上差別不大 (圖 3 )。
不同橡膠乳膠對(duì)膠粘劑性能的影響
結(jié)果表明 ,兩者強(qiáng)度相差很小 ,區(qū)別是加入苯丙乳液膠粘劑比加入丁苯乳液的膠粘劑適用期短。由于苯丙乳液氣味較大 ,成本又比丁苯乳液高 ,因此 ,本文采用丁苯乳液。
2.3.2 丁苯乳液用量對(duì)膠粘劑性能的影響。
此種膠粘劑中 ,異氰酸酯與聚乙烯醇的羥基產(chǎn)生分子間交聯(lián) ,使其具有優(yōu)越的耐水性能 ,但是 ,添加的橡膠乳液對(duì)耐水性有很大影響 (圖 4)。
表明 ,在膠粘劑中提高丁苯乳液的加入量 ,其膠合強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度都大為提高 ,這主要是由于苯乙烯是具有共軛體系結(jié)構(gòu)的單體 ,易被極化 ,它既可以與帶有供電子基的烯類單體共聚 ,也可與帶得電子基的烯類單體共聚 ,顯示優(yōu)良的化學(xué)活性。雖然強(qiáng)度提高 ,但是隨之帶來適用期縮短 ,因此 ,丁苯橡膠含量的提高是有限的。
2.3.3 丁苯橡膠乳液硫化對(duì)膠粘劑性能的影響橡膠的硫化是使生膠發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。本文采用的硫化劑是氧化鋅 ,硫化后的橡膠是一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)較疏松的聚合物。通過硫化反應(yīng) ,提高了膠的耐熱性 ,增加其抗張強(qiáng)度 ,并保留了原來的伸長能力 ,改變了丁苯橡膠的極性和溶解性能 ,加速向粘合劑內(nèi)擴(kuò)散。
2.4 交聯(lián)劑用量對(duì)膠粘劑性能的影響多異氰酸酯具有高極性、高活性 ,它能夠與主劑中的任一組分發(fā)生反應(yīng) ,因此膠粘劑的粘接性能主要是隨著交聯(lián)劑用量而變化 ,其變化程度如表 1所示。
從數(shù)據(jù)可以看出 :在一定范圍內(nèi) ,交聯(lián)劑用量增加 ,粘結(jié)強(qiáng)度顯著增加 ,適用期縮短。但交聯(lián)劑用量過多 ,也會(huì)引起粘結(jié)強(qiáng)度下降。這是由交聯(lián)劑的分子結(jié)構(gòu)所決定 ,它使線性直鏈分子之間產(chǎn)生化學(xué)交聯(lián) ,使聚合物分子鍵間次價(jià)力被主價(jià)力所代替 ,結(jié)果使熱塑性線型聚合物變成堅(jiān)韌的體型結(jié)構(gòu)。所以通過交聯(lián)提高膠層內(nèi)聚力 ,是提高粘結(jié)強(qiáng)度極其有效的方法 ,但是 ,如果交聯(lián)劑用量過高 ,交聯(lián)點(diǎn)增多 ,交聯(lián)距離縮短 ,交聯(lián)點(diǎn)單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)作用喪失 ,交聯(lián)聚合物變硬 ,反會(huì)使粘結(jié)強(qiáng)度下降。
本文采用膠粘劑的主劑∶交聯(lián)劑 =100∶10 ,雖然說交聯(lián)劑用量增加。板的強(qiáng)度隨著增加 ,但隨之而來的膠的適用期縮短 ,成本增高 ,本課題主要解決的就是強(qiáng)度增加 ,適用期短的矛盾。而采用主劑∶交聯(lián)劑=100∶10的配方調(diào)制的膠粘劑制作的復(fù)合地板強(qiáng)度完全達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn) ,適用期也能夠達(dá)到生產(chǎn)中的要求。
3 膠粘劑質(zhì)量表征
(1)外觀 :主劑為乳白色 ,交聯(lián)劑為黑褐色 ,兩組分混合后成褐色的粘稠性膠液 ,固化后膠膜呈黃褐色 ,與本材顏色相近。
(2)ｐＨ值 :6.8
(3)固體含量 :52 .6%
(4)粘度 :3 0℃ ,0 .8Ｐａ·ｓ
(5)適用期 :冬季 1ｈ ,夏季 40ｍｉｎ。
(6)貯存穩(wěn)定性 :密封包裝的樹脂在溫度 1 0～2 0℃陽光不直接照射處貯存兩個(gè)月。
4 經(jīng)濟(jì)效益分析
(1)此膠可以采用普通的生產(chǎn)設(shè)備制備 ,調(diào)制方法簡單 ,工人易于掌握。
(2)制膠原料成本
(3)此無醛膠粘劑價(jià)格 4000元 /噸 ,諾貝爾粉狀膠15000元/噸 ,按55%固含量計(jì)算,則為8000元 /噸,在工藝方面 ,由于進(jìn)口諾貝爾膠粘度過大 ,近3 0 0 0～ 40 0 0ｍＰａ·ｓ,導(dǎo)致涂膠量無法控制 ,高達(dá) 450～50 0ｇ/ｍ2 ,所以實(shí)際用膠價(jià)格高達(dá) 850 0元 /噸 ,因此看來 ,采用本膠粘劑生產(chǎn)復(fù)合地板每噸膠可節(jié)省60 %的資金 ,經(jīng)濟(jì)效益非常明顯 ,此膠與國內(nèi)脲醛樹脂相比 ,雖然成本提高 ,但卻解決了甲醛公害問題。
5 結(jié)論
(1)通過試驗(yàn) ,優(yōu)選出膠粘劑的**配方 ,用此種配比壓制的復(fù)合地板的剝離強(qiáng)度達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。此膠可操作性強(qiáng) ,完全滿足現(xiàn)有生產(chǎn)工藝要求。
(2)此種膠克服了諾貝爾膠因粘度過大 ,造成輥涂困難 ,涂膠量過大等缺點(diǎn) ,而且價(jià)格可以降低60 % ,與國內(nèi)使用的脲醛樹脂膠相比 ,雖然成本高 ,但采用此種無醛膠粘劑制作的復(fù)合地板 ,解決了國際市場上普遍關(guān)注的甲醛公害問題 ,這使復(fù)合地板成為人們所向往的“綠色”健康住宅的一部分 ,有廣闊的發(fā)展前景。
2.1 淀粉與碳酸鈣對(duì)膠粘劑性能的影響。
采用工業(yè)優(yōu)級(jí)玉米淀粉與輕質(zhì)ＣａＣＯ3 這兩種常用補(bǔ)強(qiáng)性膠粘劑的填料作對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果如圖1所示 :由圖1可以看出 ,無論膠合強(qiáng)度 ,還是剝離強(qiáng)度 ,用淀粉的都要比用碳酸鈣的高 ,并且兩者都是隨著交聯(lián)劑用量的增加 ,強(qiáng)度提高 ,加淀粉的適用期較加碳酸鈣的適用期短。這是由分子結(jié)構(gòu)決定的 ,交聯(lián)劑中含有活性基團(tuán)—ＮＣＯ ,能夠與淀粉分子鏈中的—ＯＨ發(fā)生交聯(lián)反應(yīng) ,而ＣａＣＯ3 則不能與之起交聯(lián)反應(yīng) ,只是起到單純的填充補(bǔ)強(qiáng)作用。
2.2 淀粉處理前后對(duì)膠粘劑性能的影響天然淀粉屬于水溶性高分子 ,盡管已經(jīng)具有一定的粘結(jié)性、成膜性等特性而被應(yīng)用于工業(yè)上 ,但這特性是十分有限的。然而天然淀粉只要經(jīng)過適當(dāng)?shù)淖冃蕴幚?,就能明顯地提高性能。本文采用的是交聯(lián)淀粉 ,使不同淀粉與羥基間聯(lián)結(jié)在一起 ,以提高其抗剪切性和淀粉薄膜的拉伸強(qiáng)度從圖 2中可以看出 ,淀粉經(jīng)過交聯(lián)處理后 ,由于自身羥基間的結(jié)合 ,使膠的強(qiáng)度明顯增加 ,但適用期因此而縮短。
2.3 橡膠乳液對(duì)膠粘劑性能影響
2.3.1 不同種類的橡膠乳液對(duì)膠粘劑性能的影響丁苯乳液 (ＳＢＲ)和苯丙乳液 (ＳＢＡＲ)都屬于乳膠型橡膠膠粘劑 ,外觀和性能很相似 ,丁苯橡膠是由丁二烯和苯乙烯共聚而成 ,苯丙橡膠是由苯乙烯和丙烯酸丁酯共聚而成 ,由于兩者都含有苯乙烯共軛體系結(jié)構(gòu) ,因此在膠合性能上差別不大 (圖 3 )。
不同橡膠乳膠對(duì)膠粘劑性能的影響
結(jié)果表明 ,兩者強(qiáng)度相差很小 ,區(qū)別是加入苯丙乳液膠粘劑比加入丁苯乳液的膠粘劑適用期短。由于苯丙乳液氣味較大 ,成本又比丁苯乳液高 ,因此 ,本文采用丁苯乳液。
2.3.2 丁苯乳液用量對(duì)膠粘劑性能的影響。
此種膠粘劑中 ,異氰酸酯與聚乙烯醇的羥基產(chǎn)生分子間交聯(lián) ,使其具有優(yōu)越的耐水性能 ,但是 ,添加的橡膠乳液對(duì)耐水性有很大影響 (圖 4)。
表明 ,在膠粘劑中提高丁苯乳液的加入量 ,其膠合強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度都大為提高 ,這主要是由于苯乙烯是具有共軛體系結(jié)構(gòu)的單體 ,易被極化 ,它既可以與帶有供電子基的烯類單體共聚 ,也可與帶得電子基的烯類單體共聚 ,顯示優(yōu)良的化學(xué)活性。雖然強(qiáng)度提高 ,但是隨之帶來適用期縮短 ,因此 ,丁苯橡膠含量的提高是有限的。
2.3.3 丁苯橡膠乳液硫化對(duì)膠粘劑性能的影響橡膠的硫化是使生膠發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。本文采用的硫化劑是氧化鋅 ,硫化后的橡膠是一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)較疏松的聚合物。通過硫化反應(yīng) ,提高了膠的耐熱性 ,增加其抗張強(qiáng)度 ,并保留了原來的伸長能力 ,改變了丁苯橡膠的極性和溶解性能 ,加速向粘合劑內(nèi)擴(kuò)散。
2.4 交聯(lián)劑用量對(duì)膠粘劑性能的影響多異氰酸酯具有高極性、高活性 ,它能夠與主劑中的任一組分發(fā)生反應(yīng) ,因此膠粘劑的粘接性能主要是隨著交聯(lián)劑用量而變化 ,其變化程度如表 1所示。
從數(shù)據(jù)可以看出 :在一定范圍內(nèi) ,交聯(lián)劑用量增加 ,粘結(jié)強(qiáng)度顯著增加 ,適用期縮短。但交聯(lián)劑用量過多 ,也會(huì)引起粘結(jié)強(qiáng)度下降。這是由交聯(lián)劑的分子結(jié)構(gòu)所決定 ,它使線性直鏈分子之間產(chǎn)生化學(xué)交聯(lián) ,使聚合物分子鍵間次價(jià)力被主價(jià)力所代替 ,結(jié)果使熱塑性線型聚合物變成堅(jiān)韌的體型結(jié)構(gòu)。所以通過交聯(lián)提高膠層內(nèi)聚力 ,是提高粘結(jié)強(qiáng)度極其有效的方法 ,但是 ,如果交聯(lián)劑用量過高 ,交聯(lián)點(diǎn)增多 ,交聯(lián)距離縮短 ,交聯(lián)點(diǎn)單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)作用喪失 ,交聯(lián)聚合物變硬 ,反會(huì)使粘結(jié)強(qiáng)度下降。
本文采用膠粘劑的主劑∶交聯(lián)劑 =100∶10 ,雖然說交聯(lián)劑用量增加。板的強(qiáng)度隨著增加 ,但隨之而來的膠的適用期縮短 ,成本增高 ,本課題主要解決的就是強(qiáng)度增加 ,適用期短的矛盾。而采用主劑∶交聯(lián)劑=100∶10的配方調(diào)制的膠粘劑制作的復(fù)合地板強(qiáng)度完全達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn) ,適用期也能夠達(dá)到生產(chǎn)中的要求。
3 膠粘劑質(zhì)量表征
(1)外觀 :主劑為乳白色 ,交聯(lián)劑為黑褐色 ,兩組分混合后成褐色的粘稠性膠液 ,固化后膠膜呈黃褐色 ,與本材顏色相近。
(2)ｐＨ值 :6.8
(3)固體含量 :52 .6%
(4)粘度 :3 0℃ ,0 .8Ｐａ·ｓ
(5)適用期 :冬季 1ｈ ,夏季 40ｍｉｎ。
(6)貯存穩(wěn)定性 :密封包裝的樹脂在溫度 1 0～2 0℃陽光不直接照射處貯存兩個(gè)月。
4 經(jīng)濟(jì)效益分析
(1)此膠可以采用普通的生產(chǎn)設(shè)備制備 ,調(diào)制方法簡單 ,工人易于掌握。
(2)制膠原料成本
(3)此無醛膠粘劑價(jià)格 4000元 /噸 ,諾貝爾粉狀膠15000元/噸 ,按55%固含量計(jì)算,則為8000元 /噸,在工藝方面 ,由于進(jìn)口諾貝爾膠粘度過大 ,近3 0 0 0～ 40 0 0ｍＰａ·ｓ,導(dǎo)致涂膠量無法控制 ,高達(dá) 450～50 0ｇ/ｍ2 ,所以實(shí)際用膠價(jià)格高達(dá) 850 0元 /噸 ,因此看來 ,采用本膠粘劑生產(chǎn)復(fù)合地板每噸膠可節(jié)省60 %的資金 ,經(jīng)濟(jì)效益非常明顯 ,此膠與國內(nèi)脲醛樹脂相比 ,雖然成本提高 ,但卻解決了甲醛公害問題。
5 結(jié)論
(1)通過試驗(yàn) ,優(yōu)選出膠粘劑的**配方 ,用此種配比壓制的復(fù)合地板的剝離強(qiáng)度達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。此膠可操作性強(qiáng) ,完全滿足現(xiàn)有生產(chǎn)工藝要求。
(2)此種膠克服了諾貝爾膠因粘度過大 ,造成輥涂困難 ,涂膠量過大等缺點(diǎn) ,而且價(jià)格可以降低60 % ,與國內(nèi)使用的脲醛樹脂膠相比 ,雖然成本高 ,但采用此種無醛膠粘劑制作的復(fù)合地板 ,解決了國際市場上普遍關(guān)注的甲醛公害問題 ,這使復(fù)合地板成為人們所向往的“綠色”健康住宅的一部分 ,有廣闊的發(fā)展前景。
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