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1、东北林业大学 博士学位论文 高含水率木材用胶粘剂与胶接技术的研究 姓名：李海英 申请学位级别：博士 专业：木材科学与技术 指导教师：顾继友 20040601 摘要 本论文对用湿阐化异氰酸酯胶粘剂的食成工艺、湿固化异氰酸酯胶粘剂与高含 水率本材的获接工艺以及嶷含水率术材的骏接枧璞进每了霹究。艇研制的滠固亿爨 氰酸酯胶粘剂应用于木材加工工业，不仅实现了商含水率术质材料的胶搂，有效她 提亵了本楗鸯基率遗曩范熬( 2 0 一1 5 0 ) ，还镪底勰决了瑗骞脲熬挺艟稳酝醛树鼹 的游离甲醛和游离酚污染环境问题，同时在利用优质珍贵间伐小径材制造优质集成 薄零秘翻鼷速生爨茨本材嬲造太遗薄本等方压都其鑫投其重
2、要黪瑷实意义移实臻 价缎。 在怼获糖裁配方设诗，覆辩选择、甓蓊工艺秘王艺控潮等方溪进行滚入袤缝疆 究的基础上，确定了用于高含水率木材胶接的湿固化异氰酸酯胶粘剂的最佳配方和 合簸工艺。魏好，镑建漫弱诧异戴骏蘸蔽凝裁麴溶裁润题，探索了无溶裁覆豢瀑瀑 固化异氰酸酯胶粘剂的制备工艺。 黻高含零率本获砑辩作为霖耩，疆究了露漫鬻纯舅蕺羧琵黢躲翔生产入工薄本 的工艺问题，确定了最佳胶合工艺。针对袋践中发现的湿阉化异锇酸酯胶粘剂胶层 较脆瑷及成本较高的问题，对萁遂褥了竣髓楚瑾。 在探讨高含水率木材胶接机理方面：借助接触角和光学媪微镜( 结合胶屡切片) 研 究了湿匿纯异氰酸虢胶稻翔在不同禽承率零耪表巅上的润滋和
3、渗遴倩嚣；进行了臻 不问胶粘剂胶接同一含水率木材的对比试验；利用F r R 了确定瀑固化异氰酸酯胶 粘荆与高含承率奉材胶接溺亿后发应物的结构；和精D S C 确定了水在澎圈纯异氰 酸酝胶粘剂与高含水率木材胶接固化反应中作用；分别从机械结合理论、吸附理论 和化学键理论等不嗣角度辩高含水率木材胶接机瑾进行了分析与解释。 关键诩：高含水率木材；湿豳化异氰羧酯胶粘剂；胺接工艺；人工薄木；胶接 机瑷； 束缝霉一警鄹砑蔻 勃童公l 鬣 A 嚣S T R A C T T h es y n t h e t i ct e c h n o l o g yo fm o i s t u r ec u r i n gi
4、 s o e y a n a t ea d h e s i v ea n da d h e s i v e t e c h n o l o g y , b o n d i n g m e c h a n i s mf o r h i g hm o i s t u r e c o n t e n tw o o dw e r es t u d i e di nt h i sp a p e r T h em o i s t u r e - e u r l n gi s o c y a n a t ea d h e s i o np r o d u c e di nt h er e s e a r c
5、 hh a sb e e na p p l i e dO n w o o dm a n u f a c t u r ei n d u s t r y I t n o t o n l y a c h i e v e d b o n d i n gh i 翡m o i s t u e c o n t e n t w o o d ( 2 0 1 5 0 ) ，b u t a l s or e s o l v e dt h ee n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o np r o b l e mo ff r e e f o r m a l d e h y d e
6、 a n df r e e h y d r o x y b e n z c n e c a u s e d b y U Fa n dP Fr e s i na d h e s i v eu s e d p r e s e n t l y I t i s v e r yi m p o r t a n tp r a c t i c a l i t y v a l u ef o r u s i n gh i g hq u a l i t yj u v e n i l e w o o da n d f a s t - g r o w i n g w o o dt om a n u f a c t u
7、r e t ei n t e g r a t i o ns l i c i n g B a s e dO i lt h es y s t e m a t i c a ld e e ps t u d i e so na d h e s i v ef o r m u l ad e s i g n ，m a t e r i a l s s e l e c t i o n ，p r e p a r a t i o np r o c e s sa n dt e c h n o l o g yc o n t r o le t c 。t h eb e s tf o r m u l a a n ds y n
8、t h e t i c t e c h n o l o g yo fm o i s t u r e - c u r i n gi s o c y a n a t e a d h e s i o nw e r ec o n f i r m e d ，I na d d i t i o n ，t h e p r e p a r a t i o np r o c e s so fo n e - c o m p o n e n ts o l v e n t f r e em o i s t u r e c u r i n gi s o e y a n a t e a d h e s i v e p o
9、i n t i n go n s o l v e n t p r o b l e m M a l s os t u d i e di nt h i sp a p e r B a s e do nw o o d e nm a t e r i a l sw i t hh i g hm o i s t u r ec o n t e n ta sr a wm a t e r i a l s ，t h e t e c h n o l o g yo f m a n - m a d es l i c e dw i t hm o i s t u r e - c u r a b l ei s o e y a n
10、 a t ea d h e s i v ea n d d e f i n e dt h e b e s t b o n d i n gt e c h n o l o g yw e r e s t u d i e di nt h i sp a p e r , P o i n t e dO n t h e p r o b l e m s o fb r i t t l e n e s s a n d h i g h e rc o s to f m o i s t u r ec u r i n gi s o e y a n a t ea d h e s i v ei np r a c t i c e
11、，t h ei m p r o v e m e n t o fi t w a sd o n ei nt h er e s e a r c h O nd i s c u s s i o no fh i 秘m o i s t u r ec o n t e n tw o o dg l u i n gm e c h a n i s m ：b ym e a n so f c o n t a c ta n g l ea n ds p e c t r a lm i c r o s c o p e ( c o m b i n e ds l i c eo fg l u el a y e r ) ，o fm o
12、i s t u r ec u r i n g i s o c y a n a t ea d h e s i v e t h e w e t t a b l i l i t y a n dp e n e t r a b i l i t ys i t u a t i o no nw o o ds u r f a c c s w i t h d i f f e r e mm o i s t u r ec o n t e n tW a ss t u d i e d ；t h ec o m p a r i s o ne x p e r i m e n t W a Sd o n ef o rd i f f
13、 e r e m a d h e s i v ew i t ht h es a m em o i s t u r ec o n t e n t ；p r o d u c t i o n ss t r u c t u r ea f t e rc u r i n g r e a c t i o nw e r e s t u d i e db e t w e e nt h em o i s t u r e - c u r i n gi s e c y a n a t ea d h e s i v ea n dh i g hm o i s t u r ec o n t e n tw o o d b y
14、F T I R t h e w a t e re f f e c tw a sd e f i n e do nt h er e a c t i o n 姆D S C ，t h e d i f f e r e n tp o i n t so fv i e w o nm e c h a n i cc o m b i n a t i o nt h e o r y , a d h e s i v et h e o r ya n dc h e m i c a lb o n d ，t h eb o n d i n g m e c h a n i s m o f h i g h m o i s t u r
15、ec o n t e n tw o o dW a sa n a l y z e da n de x p l a i n e d K e yw o o d ：h i g h m o i s t u r ec o n t e n tw o o d ；m o i s t u r e - c u r i n gi s o c y a n a t ea d h e s i v e ；g l u i n g t e c h n o l o g y m a n - m a d es l i c d ev e n e e 高含水率木材用胶粘剂与胶接技术的研究 1 文献综述 1 1 课题研究的背景和意义 鉴于我
16、国森林资源状况和林业产业的发展趋势，采用高新技术来对现有木材资源 进行精深加工利用，使有限的木材资源获得具有高附加值的产品，是木材加工及其相 关产业发展的必由之路 2 】。随着国民经济的快速发展和人民生活水平的日益提高，生 产和生活对木质材料从量到质均提出了更高的要求。而原有的以大量价廉的天然大径 级原木为原料的时代已经过去，取而代之的是抚育间伐材、速生小径材及木材加工剩 余物等大量的劣质小径材。这些小径材具有的共同特点是径级小、幼龄材比例大、材 质变异大，传统的加工工艺已不完全实用。如何利用现有小径材，通过加工处理等方 法消除或削弱它的材质缺陷，生产出形状规格不受原材料自身条件限制的、且性能满 足设计和使用者要求的木质材料，实现劣材优用的目的，是木材科学研究以及相关学 科的一项重要任务。解决的方法之一是用低质材和材质较差的人工林及木材加工剩余 物，借助胶接技术生产出大规格板材或方材，并使其性能满足设计和使用要求。这是 提高木材利用价值、解决优质大规格木材供需矛盾的一种有效途径，也是木材加工的 一个重要开发研究方向
