木材粘合剂存在的问题与研究进展立项报告(可行性报告模板)

　　 第一节 木材粘合剂   　　 将木材与木材或其他物体的表面胶接成为一体的材料。随着新型胶粘剂的出现，以及使用胶粘剂的方法不断改进，胶粘剂的定义也在不断发展。（立项报告）     　　 第二节 木材粘合剂分类   　　 胶粘剂按原料来源可分为天然胶粘剂和合成胶粘剂；按胶液受热的物态可分为热固性胶（常温呈液态 ，遇热凝固固化）、热塑性胶（常温呈固态 ，遇热变形呈流体）和热熔性胶（固体，加热熔化，冷却固化） 按耐水性可分为耐水性胶（如酚醛树脂胶) ，一般耐水胶（如胶）和非耐水性胶（如聚醋乙烯酯乳液胶等）。   　　 天然胶
  　　 ①淀粉类。②蛋白胶类。其中动物性蛋白胶有骨胶、皮胶、鱼（膘）胶，以可溶性血蛋白制成的血胶和以动物乳汁中酪蛋白制成的酪素胶，植物蛋白胶有大豆胶、花生胶。③ 天然橡胶。④ 无机胶粘剂有硅酸钠、氯氧化镁、水泥等。   　　 合成胶   　　 ①热固性树脂。包括酚醛树脂胶、间苯二酚、环氧树脂、呋喃树脂、氨基树脂胶（包括脲醛、三聚氰胺甲醛）。②热塑性树胶。包括聚醋酸乙烯、聚丙烯酸酯、醇酚醋、聚乙烯醇等。③合成橡胶类。包括氯丁橡胶、丁腈橡胶等。   　　 第三节 木材粘合剂存在的问题    　　 随着木材工业对木材需求量的增加，胶黏剂在木材加工业中的作用更为突出，如刨花板、胶合板、纤维板等都离不开胶黏剂。世界各国的胶黏剂年销售量已突破1000万吨，换算成销售额，高达260亿美元，其中美国约占了35%，日本在15%左右，我国占7%。国内的胶黏剂生产厂家数量较多，但规模不大、档次不高，而世界排名前10位的厂家至少占领了全球1/3的市场。    　　 在技术的推动下，胶黏剂种类越来越多，相关 研究 也不断深入。从目前来看，“三醛胶”占据着主导地位。我国在此方面，除了对“三醛胶”性能加以改进，重点放在了环保节能型胶黏剂，以及高技术含量的新产品的研发上，如高性能压敏胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂等。国内的问题在于生产企业规模较小、品种单一；技术落后、缺乏创新；质量不佳，新产品开发缓慢；竞争优势不足，人才匮乏。另外，我国胶黏剂的生产量虽多，但某些材料多依赖于进口，如水性聚氨酯胶、热熔型聚氨酯胶等。而欧美等发达国家，对含有甲醛类的木材胶黏剂使用相对减少，开始向无毒环保高黏接强度的淀粉胶、蛋白质胶的方向迈进。但也面临着新的问题，如以淀粉为原料制成的胶黏剂，对化石试剂的依赖性较强，导致淀粉胶黏剂价格十分昂贵。      　　 第四节 木材粘合剂的 研究 进展   　　 我国已成为世界人造板生产大国，木材胶粘剂年用量已超过400万吨，其主要胶种为甲醛合成树脂胶粘剂。迄今为止，据不完全统计，用于木材加工生产的胶粘剂，约占全国胶粘剂总产量的60%左右。由于我国木材胶接制品主要用于家具制造和室内装修，不同于欧美等发达国家以建筑类结构用材为主，所以这种胶粘剂尤其适合于我国市场需要。这类胶还适用于强化复合地板及人造板表面装饰纸制造。   　　 脲醛树脂胶粘剂 脲醛树脂胶不但性能优良，而且造就人造板生产的机械化和自动化，成本低廉，原材料来源丰富。所以产量迅速增加，成为我国人造板生产的主要胶粘剂。脲醛树脂胶粘剂是以尿素与甲醛在催化剂作用下生成的树脂为主体的胶粘剂。脲醛胶价廉，几乎是所有合成树脂中最便宜的，又有较好的性能，如较高的胶合强度，有较好的耐水性，耐热性和耐腐性。另外，固化后无色，原料易得，使用方便、制造不复杂，且可根据不同要求调节配方和工艺制出不同的品种来。所以被大量地广泛地用于人造板工业和其它工业。脲醛树脂胶的最大问题是游离甲醛的逸出和板材甲醛的释放，尤其是后者，随着人造板日益增长的趋势，已是人们注意的公害之一。所幸的是通过降低尿素与醛的摩尔比，改进合成工艺、加捕醛剂，板材后处理等措施，游离醛的公害得到了控制，并在逐步克服中.另一个明显的缺点是耐老化性能差。尿素对甲醛的摩尔比一般为1∶1.2～1∶2.0。现在为了减少甲醛的公害，郭嘉等的 研究 表明，尿素与醛的摩尔比朝着低摩尔比的方向发展，有的甚至降到1∶1.05。摩尔比太低带来粘度大，固化时间长，耐水性差等缺点。所以较多地选择摩尔比为1∶1.2~1∶1.4。常用催化剂有：氢氧化钠、氯化铵、六次甲基四胺、氨水、甲酸、乙酸等。木材工业中脲醛树脂胶粘剂主要用于生产胶合板、刨花板、中密度纤维扳、浸渍胶膜纸及其它方面。   　　 酚醛树脂胶粘剂 酚醛树脂胶粘剂是以酚类(苯酚、甲酚、二酚，间苯二酚等)与醛类(甲醛、乙醛、糠醛等)在催化剂作用下缩合而成的树脂为主体材料的胶粘剂。它们耐水、耐热、耐腐蚀，胶合强度高、耐候性好，是一种结构型胶粘剂。其主要缺点是脆性大，颜色深.苯酚的官能度为3，易与甲醛起加成反应，受碱和酸的催化生成羟甲基酚。但在PH值3.0～3.1处，有―个中性点，几乎不反应。羟甲基酚在催化剂作用下缩聚成树脂。其反应机理可分为三类，强酸催化生成线性树脂；在PH为4～7的介质中，以二价金属为催化剂生成高邻位线性树脂，碱催化生成甲阶酚。木材工业中除少量线性树脂用于生产华夫板等人造板外，大量应用的是碱催化的甲阶酚。常用的催化剂是氢氧化钠、碳酸钠、氨水、氧氧化钠、苯磺酸、草酸等。树脂按其物理状态分液状和粉状；按其溶解情况分：水溶性，乳液型，醇溶性(包括醇十水)和油溶性；按其用途分：胶合板胶、刨花板胶、纤维板胶、浸渍胶、木材层压板胶等；按其固化温度分：高温固化型(130～150℃)，中温固化型(105～110℃)和室温固化型。我国木材工业所用酚醛胶的苯酚―― 甲醛摩尔比一般为1∶1.2～2.0。酚醛树脂胶粘剂的合成，主要向低游离酚、低游离甲醛、低碱含量、低成本化方面发展。在工艺性能上，向中低温快速固化，提高热压效率及适用于较高含水率原料胶接要求方向发展。开发无色酚醛树脂胶粘剂也是发展方向之一。   　　 三聚氰胺树脂胶粘剂 三聚氰胺树脂胶粘剂是三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂的简称。三聚氰胺分子是六节环化合物，每个分子有3个第一胺基(-NH3)，每个胺基可与甲醛中的羟基反应生成两个羟甲基。因此，三聚氰胺甲醛树脂的活性大，交联固化后有特殊的优点：耐磨、耐热、耐水，耐化学药品。主要的缺点是脆性和价格较高。   　　 新型无毒生物胶粘剂 一种以可再生资源大豆豆粕为原料的无甲醛释放的生物胶粘剂，引起专业人士的关注。这种完全无毒的木材胶粘剂有望取代目前普遍使用的脲醛胶，将对我国木材胶粘剂 行业 产生巨大影响。据介绍，这种大豆基低成本无甲醛胶粘剂以可再生的大豆豆粕为原料，经过提取蛋白质并使其改性，在添加一定的辅料后，经过特殊生物工程技术处理，获得的胶水可达到预期的胶合强度，而且使用时不需要添加固化剂。应用这种胶粘剂压制的胶合板，物理力学性能达到了GB／T9846―2004的指标要求。与目前市场上使用的脲醛胶和异氰酸酯胶相比，这种木材胶最重要的特点是游离甲醛含量为零，完全无毒，并且由于使用了大豆作为原材料，解决了传统胶类原材料的可再生问题，使制胶成本大幅度降低。据了解，这种用大豆豆粕为原料制成的胶粘剂，解决了长期以来国际上应用同类物质制胶时一直无法解决的耐热水性难题。这种胶粘剂一旦投入工业化生产，将对木材胶粘剂 行业 产生深远影响。

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