无醛环保木材粘合剂研究报告进展

《功能高分子材料》作业

题目：无醛环保木材粘合剂研究进展：

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2014年6月19日

无醛环保木材粘合剂研究进展

摘要

近年来, 环境污染问题已越来越受到人们的重视, 像木材胶黏剂中甲醛释放的严重超标, 不仅给环境造成影响, 同时给人们的身体健康带来很大的危害。因此，无醛环保黏合剂的开发越来越受到重视。本文就几种研究较多无醛环保粘合剂做了介绍。

关键词：无醛；环保；木材粘合剂；研究进展；

引言:我国木材工业使用的胶粘剂中,氨基树脂和酚醛树脂胶粘剂由于其原料广、成本低、质量好等特点而被广泛使用，约占木材胶粘剂总量的70 %以上,但是氨基树脂和酚醛树脂仍然存在的问题。树脂中含有游离甲醛，对环境造成污染,严重地危害人们的身体健康。木材工业用胶粘剂的研究方向还是以对氨基树脂和酚醛树脂的改性为主，降低游离甲醛含量，并取得了一定的成效，但是仍不能彻底解决游离甲醛的释放问题[1]。随着环保法规日趋严格和人们健康意识日益增强, 许多发达国家都在大力研制和开发无权环保胶粘剂，生产和使用环保型胶粘剂则是大势所趋,因此开发非甲醛系胶粘剂有着积极的现实意义

1.聚醋酸乙烯酯胶黏剂[2]

聚醋酸乙烯酯乳液通常称为PVAc乳液或白乳胶。乙酸乙烯酯均聚及共聚乳液占50%以上，聚醋酸乙烯酯乳液是胶粘剂中仅次于脲醛树脂胶和酚醛树脂的大品。由于它为水基胶粘剂，具有其他胶粘剂不可比拟的无毒、无腐蚀和优良的环保性能，并且原料来源广泛，成本较低，在胶粘剂中所占比例也越来越大。

聚醋酸乙烯酯胶黏剂合成原料[3]：醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、引发剂、增塑剂、乳化剂等，这些原料中均不含有甲醛等有毒物质，因此聚醋酸乙烯酯胶黏剂为无毒环保型胶黏剂，被广泛应用到房屋装修，家具与板材制造行业。

2.聚氨酯胶黏剂[4]

聚氨酯胶黏剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团或异氰酸酯基的胶黏剂。由于具有无甲醛, 施胶量少,胶接强度高等优点,其使用量在木材工业中迅速增加, 已经成为继脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂和聚醋酸乙烯乳液之后的又一重要木材工业用胶黏剂。

2.1.单组分聚氨酯胶黏剂[5]

单组份聚氨酯胶粘剂有很多种类，如：湿固化单组份聚氨酯胶粘剂，单组份湿固化聚氨酯发泡胶，单组分封闭型的聚氨酯胶等。常用作木材粘合剂的为湿固化单组份聚氨酯胶粘剂。其含有活泼的-NCO-和-NHCOO-，易与含活泼氢的化合物和空气中的湿气作用生成脲键结构，由其制成的胶膜坚韧、剥离强度高、挠曲性好，具有很好的耐水、耐磨和耐低温性，且不含有机溶剂，无甲醛释放，不污染环境；由于是室温固化的单组分胶黏剂，使用时不需要进行化学计量和使用其他交联剂，给施工带来很大方便。

2.2.水性聚酸酯胶[6]

上世纪70年代以来，水性聚氨酯的问世，为木材加工业提供了又一类无游离醛、可在含水率较高的木材上施胶的室温固化的胶种。水性聚氨酯胶黏剂是指将聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶黏剂,与溶剂型相比具有无溶剂、无污染、成膜性好、粘接力强、和其他聚合物尤其是乳液型聚合物易掺混有利于改性等优点。与甲醛系胶粘剂相比，该体系用胶量少，热压时间短，可用于含水量较高的刨花，无甲醛释放。目前我国水性聚氨酯木材胶主要有二类:一是己经大量生产和使用的水性乙烯基聚氨酷拼板胶，二是目前正在开发并开始应用的可水乳化的多异氰酸酷人造板胶。

2.2.1.水性乙烯基聚氨酯拼板胶

水性乙烯基聚氨酯拼板胶也称水性高分子异氰酸酯胶粘剂或乳液聚合物异氰酸酯胶。该胶是在醋酸乙烯、丙烯酸酯、丁苯、苯乙烯基聚合物乳液或水溶液高分子的基础上，将多异氰酸酯或其预聚体的有机溶液分散配合而成。用其将短材接长、薄材加厚、窄材拼宽、小材大用。也可用于指接、硬木、门窗及其它

木制品的粘接，既无甲醛排放又可节约资源，在我国发展很快。该胶最先是由日本光洋公司开发成功并在集成材拼板制造中推广应用。

2.2.2.可水分散多异氰酸酯木材胶[7]

可水分散多异氰酸酯木材胶又称多异氰酸酯乳液胶，一般是由异氰酸酯化合物或含端-NCO-基的预聚体分散于水中而形成的。用这类乳液粘接制造人造板，耐水、耐老化性能优良，虽然价格较“三醛”胶高，但无甲醛释放，用量小，压制时问短，对木材含水量要求低，乃是我国重点发展的环保及综合利用项目。近些年来，我国在利用木片、木屑、刨花及农业废弃物的粉末制成环保型人造板如刨花板、木屑板、纤维板等方面已取得较大的进展。东北林业大学林产工业学院生产的YQJ-E可乳化异氰酸酯胶粘剂己被用于刨花板的制造；顾继友等2000年率先采用-NCO封端的预聚体与一定浓度的乳化剂、稳定剂的水溶液混合制成的异氰酸酯乳液胶粘剂，用于压制木质、稻草、麦草及刨花板等，各项物理性能均达到了要求的指标。

3.木质素胶黏剂【8】

自然界中木质素是仅次于纤维素的第二大可再生资源, 据估测全球每年可产约6万吨，人们很早就开始将木质素这种可再生资源应用到工业、农业等各种领域中。木质素本身具有黏性，可直接用作胶黏剂。天然植物中木质素就像胶黏剂一样，分布在纤维的周围以及纤维部的细小纤维之间，使之成为强有力的骨架结构，树木之所以能够挺立几十米甚至上百米不倒就是因为木质素的黏合力。

子康等[ 9 ]通过对木质素磺酸盐的改性，胶合性及热压工艺等多项因素的研究, 证明木质素磺酸盐本身具有胶合性能,可用于胶合板生产。在早期的研究中发现，木质素胶黏剂在压缩以后还需要特别的加工，产品为黑颜色,具有低的物理和机械性能以及低的耐水性。20世纪80 年代后，这方面研究逐渐减少。主要的研究放在将工业木质素作为外加剂与其他树脂混合使用。近几年来,随着人们环保意识的增强,该法又重新用作制备木质素非甲醛系环保胶黏剂。

纲勇等[10]用碱木质素与聚酰胺多胺-环氧氯丙烷(PAE)和聚乙烯亚胺( PEI )制备了两种无醛型木材胶黏剂：木质素-PAE、木质素-PEI 。当木质素与P A E的质量