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淀粉-糠醛共缩聚木材胶黏剂的制备

2021-10-21周云霞罗大勇周晓剑杜官本

西南林业大学学报 2021年5期

张 俊 周云霞 罗大勇 周晓剑 杜官本

(西南林业大学云南省木材胶黏剂及胶合制品重点实验室,云南 昆明 650233)

国内人造板及家具产品所用木材胶黏剂以“三醛”胶黏剂为主,即酚醛树脂(PF)、脲醛树脂(UF)和三聚氰胺甲醛树脂(MF)[1-3],但“三醛”胶中含有害物质甲醛[4,5],严重危害人体健康。淀粉作为一种可降解的生物质材料,因其具有天然粘接力而被广泛研究用于制备木材胶黏剂来取代“三醛”胶黏剂[6-9]。然而,淀粉中含有大量羟基,用其制备的胶黏剂耐水性较差。至今,淀粉胶黏剂在木材工业中未得到广泛应用。

目前,大量研究表明,将耐水性好的聚合物通过与淀粉接枝共聚是改善淀粉胶黏剂的耐水性能的最佳途径[10-14],但与“三醛”胶黏剂相比,这些改性淀粉胶黏剂的成本较高,胶合性能和耐水性能并没有得到较好的改善。糠醛来自玉米、小麦、甘蔗等农产品的加工残渣,是典型的呋喃衍生物,因其醛基的高反应活性和稳定的呋喃环使其具备较好的耐热耐水性能,在材料和食品工业中得到广泛的研究应用[15-16]。糠醛中的醛基能与淀粉的羟基反应,一方面能取代淀粉中部分羟基,降低羟基含量;另一方面能增加淀粉线型结构的支链,形成多维网状结构,提高淀粉胶黏剂的胶合性能。因强酸环境下制备的淀粉胶黏剂黏度较大,因此本研究采用淀粉和糠醛在弱酸性和碱性条件下共缩聚制备生物基木材胶黏剂。同时,为提高胶黏剂的耐水性能,少量环氧树脂作为固化剂被加入淀粉-糠醛胶黏剂中制备胶合板,本研究对开发环保型木材胶黏剂替代“三醛”胶黏剂具有重要意义。……

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