单人为 田美芬

摘要：分析了胶黏剂在人造板行业的利用情况，阐述了环保型胶黏剂、生物质黏剂及其它胶黏剂的研究进展和应用现状，以期为木材胶黏剂的发展提供了一定的参考。

关键词：人造板;环保型胶黏剂;生物质胶黏剂

中图分类号：TS653 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2020）04-0139-02

1 引言

人造板，是将木材或其他植物纤维加工制成的板材，建筑业、家具业等领域中人造板具有重量轻、强度高，绝缘性能好、易加工且外观优美等优点，现已成为应用最广泛的材料之一。胶合板是我国发展最早的人造板，也是我国人造板产量最大的板材品种，它以人工速生杨树、桉树、松树、杉木和竹子为主要原料，添加胶黏剂压制而成[1]。2018年，我国人造板产量约2.99亿m³，已超过世界上其他国家人造板产量的总和，表明我国人造板整体产量与发展步人了快速发展阶段。

中国木材产业快速发展，胶黏剂的出现对节约木制品原材料、简化木制品加工工艺起到了积极的作用。同时，人造板胶黏剂地不断发展在一定程度又推动了中国经济的持续增长。目前，在人造板加工业的胶黏剂种类众多，而每一种胶黏剂又具有各自的优缺点。三醛胶黏剂在市场上使用最多，但由于这类胶黏剂的甲醛释放量较高，污染了环境。因此，新型环保胶黏剂成为人造板制造业的新要求，对现有的三醛胶黏剂进行改性研究，出现了环保型胶黏剂、生物质胶黏剂、多功能胶黏剂和其它胶黏剂，随着人造板胶黏剂的合成技术不断提高，胶黏剂的应用领域广泛，市场前景广阔。

2 環保型胶黏

2.1 脲醛（UF）树脂胶黏剂

近年来，研究者对降低脲醛树脂胶黏剂中甲醛气体的释放量进行了进一步的探索。余海帆等[2]在对脲醛树脂胶黏剂进行改性的过程中，发现乙二醛部分替代甲醛和尿素得到的脲醛树脂胶黏剂的性能。张晓欢等[3]在控制脲醛树脂改性成本，保证胶接性能的基础上，通过两次正交试验，并对检测结果做出分析，优选出最佳合成配方及工艺，得到了一种低游离甲醛含量脲醛树脂胶黏剂。姚海军等川改进了环保型脲醛树脂胶黏剂的合成方法，改变了脲醛树脂的摩尔质量比，控制了反应时间，能提高脲醛树脂胶黏剂的综合性能。

2.2 酚醛（PF）树脂胶黏剂

酚醛树脂胶黏剂引入替代物不仅可以减少合成酚醛树脂胶黏剂成本的消耗，还可以在不影响酚醛树脂胶黏剂优良性能，由于木质素的化学结构与苯酚相似，木质素改性酚醛树脂胶可通过活化改性被苯酚取代，从而达到高效利用生物质资源的目的。以苯酚、尿素和甲醛为原料，对酚醛树脂进行改性并对其可行性进行了初步分析，在制备酚醛树脂胶黏剂时加入木质素可以改良固化的胶层硬度[5]，合成的尿素改性酚醛树脂具有良好的贮存性能，可在低于25℃进行固化。不同木质素质量百分比和不同来源木质素对酚醛树脂胶粘剂热稳定性的影响，结果表明，质量为50%的木质素具有较好的黏结强度，木质素的质量损失随其含量的增加而增加。用尿素改性酚醛树脂压制桦木三合板，其所压制的胶合板的物理和机械性能与传统胶木胶合板相似。研究了控制胶木胶粘剂的热性能和木质素替代胶木胶粘剂的热性能[6～8]。

3 生物质胶黏剂

大豆蛋白胶黏剂由于其来源广、可再生性强、反应活性高等优点而备受青睐，是目前市场上使用最多的生物质胶黏剂。Lin等[9]研究了利用脱脂大豆粉变性制备高性能大豆生物胶（SBA）的工艺，采用红外光谱（FTIR）和XPS对不同工艺阶段的大豆制品进行了表征，研究了大豆制品的变性机理，发现SBA的固化使酞胺链重新建立，导致胺化，提高了大豆蛋白的交联性，从而提高了大豆的耐水性。XiU等[10]通过用SDS、SDBS、盐酸胍改性大豆蛋白并对制备的胶黏剂研究表明，改性后的大豆蛋白胶黏剂得到了改善。卞科等[11]对大豆蛋白进行微波改性，发现微波改性大豆蛋白标签胶的耐水性、黏接强度和黏度都有了很大的提高，其耐水性达到120h，远远高于标签胶行业规定的72h，说明微波能够显著提高大豆蛋白胶的性能，并且给出了微波改性最优条件。

4 多功能胶黏剂

人造板是一种易燃材料，在使用过程中有很大的火灾隐患。为解决刨花板无甲醛阻燃问题，合成了一种新型含磷化合物（DDPPU），发现可以改善刨花板的阻燃性能，热重分析表明，经过处理的刨花板可以降低初始分解温度，在较高的温度下，降解速率低于未经处理的刨花板。与其他阻燃体系相比，DDPPU处理的木刨花板在600℃时的残炭收率更高，制备阻燃胶合板可降低甲醛释放量[12]。此外，还有研究人员致力于新型无机阻燃胶黏剂的合成。目前，阻燃剂的研究主要集中在阻燃剂与胶黏剂的共混方面。未来阻燃胶黏剂的发展趋势之一是在合成树脂胶黏剂的过程中将阻燃元素引入到聚合物链中，从而提高阻燃性能，保证胶黏性能。

5 其它胶黏剂

Trischler等[13]发现由小麦蛋白的冷溶性面筋胶可以替代在刨花板、单板生产中商业合成胶，但其具有不耐湿的缺点有待改善。Cheng[14]对大豆和棉籽蛋白配方的黏合剂性能进行了评估，发现这些添加剂大部分都提高了棉籽分离蛋白的干胶强度，对于大豆分离蛋白却显示出明显的好处，且含磷添加剂对棉籽蛋白配方的耐热性也有一定的改善作用，但大豆蛋白配方的热稳定性无明显影响或产生负面影响。因此，棉籽蛋白与磷添加剂的组合作为木材胶黏剂具有良好的应用前景。Yang[15]通过对鸡毛和鸡血的碱性和酸性水解产物的耐水性，以及甲醛为基础的交联剂配制的胶黏剂的黏结性能和固化性能，发现鸡血基胶黏剂黏结的中密度纤维板的机械强度和甲醛释放量符合作为生产人造板的环保型胶黏剂的要求，鸡血基胶黏剂可运用于人造板生产。

6 结论

近年来，我国人造板产业在逐渐发展壮大，木材胶黏剂在其中起着决定性作用。人造板的胶黏剂将向无毒、无害、黏接性能更好的方向发展，这必是未来不可逆转的发展趋势。今后有关木材胶黏剂的改性和开发也将围绕这几个方向展开。

参考文献：

[1]肖小兵.我国人造板产业发展现状[J].木材工业，2016，30（2）：11～14，28

[2]余海帆.脲醛树脂改性研究[D].南京：南京理工大学，2012.

[3]张晓欢.人造板用脲醛树脂胶黏剂低毒化改性研究[D].长沙：中南林业科技大学，2010.

[4]姚海军，张敏.环保型脲醛树脂胶黏剂的制备研究[J].廣州化工，2009（5）：82～84.

[5]Khan M A，Ashraf S M.Studies on thermal characterization ofligninSubstituted phenol formaldehyde resin as wood adhesives[J].Journal of Thermal Analysis&Calorimetry，2007，89（3）：993～1000.

[6]时君友，徐文彪.木质素改性酚醛树脂胶黏剂的研究进展（英文）[C]//北京市科学技术协会.2013北京国际黏接技术研讨会暨第五届亚洲黏接技术研讨会.北京：北京市科学技术协会，2013.

[7]刘振国.改性酚醛树脂木材胶黏剂的合成及应用[D].南京：南京理工大学，2013.

[8]王荣兴，张祖新，陈日清，等.胶合板用尿素改性酚醛树脂胶合性能的研究[J].生物质化学工程，2018，52（5）：2428.

[9]Lin Q，Chen N，Bian L，et al.Development and mechanism charac-terization of high performance soy-based bin- adhesives[J].In-ternational Journal of Adhesion and Adhesives，2012（34）：11～16.

[10]郝秀，范东斌.环氧单体交联改性大豆蛋白胶黏剂的研究[J].木材加工机械，2018，29（5）：26～29.

[11]卞科，陶平平，崔贵金，等.微波改性大豆蛋白制备啤酒标签胶的研究[J].粮食与饲料工业，2011，12（8）：21～24.

[12]Tang Y，Wang D Y，Jing X K，et al.A formaldehyde-free flameretardant wood particleboard system based on two-componentpolyurethane adhesive[J].Journal of Applied Polymer Science，2008，108（2）：1216～1222.

[13]TrischlerJ，Sandberg D.Wheat protein as adhesive for woodproducts for interior use[J].Pro Ligno，2015，12（2）：239～246.

[14]Cheng H N，Ford C，Dowd M K，et al.Effects of phosphorus-containing additives on soy and cottonseed protein as wood adhe-sives[Jj.International Journal of Adhesion and Adhesives，2017（77）：51～57.

[15]Yang I，Park D H，Choi W S.Adhesive and curing properties ofchicken feather/blood-based adhesives for the fabrication of me-dium-density fiberboards[J].The Journal of Adhesion，2018（7）：1～18.

收稿日期：2020-02-03

基金项目：贵州省科技支撑项目（编号：黔科合支撑[2019]2308和[2019]2325）;贵州省林业厅项目（编号：[2017]14）

作者简介：单人为（1964-），男，研究方向为材料工程。

通讯作者：田美芬（1996-），女，硕士研究生，研究方向为木质工程材料。