王利軍,南靜婭,2,陳家寶,許玉芝,2,王春鵬,2,儲(chǔ)富祥,2
(1.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所,生物質(zhì)化學(xué)利用國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室,國(guó)家林業(yè)局,林產(chǎn)化學(xué)工程重點(diǎn)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室,江蘇省生物質(zhì)能源與材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 南京 210042;2.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)新技術(shù)研究所,北京 100091)
雙組分豆粕膠粘劑的固化粘彈性能研究
王利軍1,南靜婭1,2,陳家寶1,許玉芝1,2,王春鵬1,2,儲(chǔ)富祥1,2
(1.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所,生物質(zhì)化學(xué)利用國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室,國(guó)家林業(yè)局,林產(chǎn)化學(xué)工程重點(diǎn)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室,江蘇省生物質(zhì)能源與材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 南京 210042;2.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)新技術(shù)研究所,北京 100091)
采用旋轉(zhuǎn)流變儀分別研究了改性膠液、豆粕粉添加量、G試劑添加量對(duì)雙組分豆粕膠粘劑粘彈性的影響。結(jié)果表明,雙組分豆粕膠粘劑的固化粘彈性變化趨勢(shì)不受改性膠液的影響,始終保持G'>G";隨著豆粕粉添加量的增加,雙組分豆粕膠粘劑的粘彈性能逐漸增大,其交聯(lián)產(chǎn)物的熱穩(wěn)定性在高溫區(qū)域逐漸減弱;隨著G試劑添加量的增大,雙組分豆粕膠粘劑的凝膠固化行為逐漸增強(qiáng),固化溫度逐漸降低。通過(guò)UF樹(shù)脂、PF樹(shù)脂和雙組分豆粕膠粘劑的性能對(duì)比發(fā)現(xiàn),雙組分豆粕膠粘劑的凝膠固化行為及膠合強(qiáng)度和耐水性能均近似介于UF樹(shù)脂和PF樹(shù)脂之間。
雙組分;豆粕膠粘劑;固化性能;粘彈性能
近年來(lái),隨著環(huán)境污染日益嚴(yán)重,石油資源日漸枯竭,人造板結(jié)構(gòu)單一,合成樹(shù)脂膠粘劑及其制品的應(yīng)用和生產(chǎn)受到了極大的限制,因此,開(kāi)發(fā)研究環(huán)境友好型生物質(zhì)膠粘劑成為了木材膠粘劑行業(yè)的重要發(fā)展方向[1~3]。豆粕來(lái)源于大豆榨取油脂后的副產(chǎn)物,因其來(lái)源豐富,廉價(jià)易得,蛋白質(zhì)含量高,可再生,安全環(huán)保以及含有較多可改性的活性基團(tuán)(如-OH、-COOH、-NH、-SH)等突出優(yōu)點(diǎn),成為了大豆蛋白膠粘劑的理想改性原料和重要研究對(duì)象[4~6]。
蛋白質(zhì)分子是一類(lèi)具有兩親特性的天然高分子化合物,具有復(fù)雜的空間四級(jí)結(jié)構(gòu),在膠粘劑的應(yīng)用中,具備一般材料所具有的動(dòng)態(tài)粘彈性特性[7~10]。未改性的大豆蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中,親水性基團(tuán)暴露在外,大部分疏水性基團(tuán)和部分親水性基團(tuán)由于化學(xué)作用力的作用被包裹在內(nèi)部,造成了未改性的大豆蛋白膠粘劑的固含量較低,表觀黏度大,難噴涂,膠合強(qiáng)度低,耐水性差等缺陷[1,11,12]。利用物理、化學(xué)、生物等技術(shù)手段對(duì)大豆蛋白質(zhì)進(jìn)行改性,使氨基酸殘基和多肽鏈發(fā)生改變,破壞蛋白質(zhì)分子的空間四級(jí)結(jié)構(gòu),使疏水性基團(tuán)和部分親水性基團(tuán)暴露在外,在一定的溫度、壓力條件下,基團(tuán)與基團(tuán)之間、基團(tuán)與木材或木纖維之間發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),從而提高大豆蛋白膠粘劑的膠接性能和耐水性能[13,14]。
本研究以豆粕粉作為固體組分,改性膠液作為液體組分,通過(guò)常溫復(fù)配的技術(shù)手段,制備了一種雙組分豆粕膠粘劑。采用旋轉(zhuǎn)流變儀對(duì)雙組分豆粕膠粘劑進(jìn)行了固化粘彈性研究,并與脲醛膠、酚醛膠的固化粘彈性能進(jìn)行比較,為雙組分豆粕膠粘劑的研究和工業(yè)化應(yīng)用推廣,提供理論和技術(shù)依據(jù)。
1.1 試劑與儀器
豆粕粉,工業(yè)級(jí),100~120目,蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)約40%,含水率≤10%,河南德鄰生物制品有限公司;改性膠液主要成分為水溶性大分子和多官能團(tuán)交聯(lián)劑等,實(shí)驗(yàn)室自制,固含量<20%,黏度≤100 mPa·s;面粉,市售;G試劑,工業(yè)級(jí),林化所南京科技開(kāi)發(fā)總公司。
PL2001-L型電子天平,梅特勒-托利多國(guó)際貿(mào)易(上海)有限公司;HAAK MARSⅡ旋轉(zhuǎn)流變儀,美國(guó)Thermo Fisher世爾科技有限公司;Brookfield DV-II+Pro型黏度計(jì),美國(guó)Brookfield公司。
1.2 雙組分豆粕膠粘劑樣品的制備
取一定質(zhì)量的改性膠液于燒杯中,持續(xù)攪拌,然后將一定質(zhì)量比的豆粕粉緩慢加入持續(xù)攪拌的改性膠液中,于常溫下緩慢攪拌約15~20 min,即制得雙組分豆粕膠粘劑。
1)在同等質(zhì)量的水和膠液中,加入相同質(zhì)量的豆粕粉,制得空白對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。
2)取100 g改性膠液,分別加入占改性膠液30%、40%、50%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的豆粕粉,攪拌均勻,即得豆粕膠粘劑。
1.3 固化粘彈性測(cè)試
通過(guò)HAAK MARSⅡ旋轉(zhuǎn)流變儀,采用動(dòng)態(tài)溫度掃描模式,在平行轉(zhuǎn)子(PP25Ti),頻率1 Hz,Gap 1 mm,停留時(shí)間2 min條件下,以5 ℃/min的升溫速度,由25 ℃升溫至200℃,對(duì)1.2中制備的雙組分豆粕膠粘劑樣品進(jìn)行測(cè)試。
1.4 膠合強(qiáng)度和耐水性能測(cè)試
以桉木單板為基材,利用膠粘劑制備三層膠合板。按照GB/T 17657—1999中對(duì)Ⅱ類(lèi)人造板膠合強(qiáng)度和浸漬剝離的要求,對(duì)制備的膠合板進(jìn)行膠合強(qiáng)度和耐水性能檢測(cè)。
1.5 流動(dòng)性能和涂布性能測(cè)試
對(duì)膠粘劑的流動(dòng)性能和涂布性能的測(cè)試,主要是通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說(shuō)明。具體方法是:在相同的時(shí)間內(nèi)利用膠粘劑制備膠合板,觀察施膠涂布過(guò)程中膠粘劑的流動(dòng)特性和涂布均勻性。
2.1 改性膠液對(duì)雙組分豆粕膠粘劑粘彈性的影響
改性膠液對(duì)豆粕膠粘劑粘彈性的影響見(jiàn)圖1,圖中A為空白對(duì)照組,B為實(shí)驗(yàn)組。由圖1(a)可知,隨著溫度的逐漸升高,豆粕膠粘劑的彈性模量(G′)和損耗模量(G")均呈現(xiàn)逐步增大的趨勢(shì),且始終保持彈性模量(G′)大于損耗模量(G")的特性。說(shuō)明雙組分豆粕膠粘劑具有凝膠特性且對(duì)溫度具有依賴(lài)性,其粘彈性能在凝膠固化過(guò)程中主要表現(xiàn)出以彈性為主。圖1(b)中空白對(duì)照組的tanδ值變化規(guī)律混亂,加入改性膠液后,豆粕膠粘劑的tanδ值在90~150 ℃內(nèi)有所減小,且隨著溫度的進(jìn)一步升高,tanδ值又逐漸增大,表現(xiàn)出一定的規(guī)律性和溫度依賴(lài)性。
由圖1(b)還可以看出,實(shí)驗(yàn)組和空白對(duì)照組在低溫區(qū)域的損耗因子(tanδ值)基本一致,隨著溫度的升高,2者的tanδ值差別較大。實(shí)驗(yàn)組在130 ℃附近出現(xiàn)最低點(diǎn),而空白對(duì)照組在170 ℃附近出現(xiàn)最低點(diǎn)。這主要是因?yàn)樵诘蜏貤l件下,豆粕粉無(wú)論是在水環(huán)境中還是在改性膠液中,只進(jìn)行簡(jiǎn)單的吸水潤(rùn)脹,導(dǎo)致豆粕膠粘劑表現(xiàn)出相似的粘性行為。隨著溫度的逐漸升高,實(shí)驗(yàn)組受改性膠液和溫度的雙重影響,大豆蛋白質(zhì)熱穩(wěn)定性發(fā)生變化,蛋白質(zhì)分子的四級(jí)球狀結(jié)構(gòu)逐漸被破壞,分子之間作用力增強(qiáng),分子內(nèi)部發(fā)生化學(xué)交聯(lián)反應(yīng),豆粕膠粘劑體系逐步固化,形成新的高分子聚合物,體系剛性提高,表現(xiàn)出較強(qiáng)的彈性行為[1 4,15];空白對(duì)照組隨溫度的升高,體系水分不斷揮發(fā),豆粕粉只進(jìn)行吸水潤(rùn)脹,蛋白質(zhì)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和結(jié)構(gòu)的變化,豆粕膠粘劑進(jìn)行簡(jiǎn)單的物理性凝膠固化。隨著溫度進(jìn)一步升高,未被改性的豆粕受高溫影響易發(fā)生碳化,蛋白質(zhì)變性或降解,說(shuō)明改性膠液對(duì)豆粕粉起到了一定的改性作用。此外,在120~140 ℃內(nèi),豆粕膠粘劑體系的tanδ值較小,體系的彈性性能較強(qiáng),固體特征明顯,可作為制備人造板的適宜溫度。
圖1 改性膠液對(duì)豆粕膠粘劑粘彈性的影響Fig.1 Effect of modified glue on viscoelastic behavior of soybean meal based adhesive
2.2 豆粕粉添加量對(duì)雙組分豆粕膠粘劑粘彈性能的影響
豆粕粉添加量對(duì)豆粕基膠粘劑粘彈性的影響如圖2所示。由圖2(a)可知,同等溫度條件下,豆粕膠粘劑的G′和G"隨著豆粕粉添加量的增加而增大,且在低溫區(qū)域表現(xiàn)明顯,高溫區(qū)域差別較小。此外,豆粕膠粘劑的G′和G"隨著溫度的升高逐漸增加,且G′始終大于G",即彈性>粘性。這主要是因?yàn)?,隨著豆粕粉添加量的增加,雙組分豆粕基膠粘劑體系固含量增加導(dǎo)致在低溫區(qū)域凝膠化行為突出,體系彈性和粘性性能提高且始終保持彈性大于粘性的特征。另外,從tanδ值的變化中可以得出,當(dāng)豆粕粉添加量為30%時(shí),tanδ值從0.6降到0.08,豆粕基膠粘劑從粘性到彈性的變化趨勢(shì)明顯,這可能是由于豆粕粉添加量較少時(shí),體系固含量較低,液體的粘彈性能起主導(dǎo)作用,隨著溫度的持續(xù)升高,體系中水分不斷揮發(fā),改性膠液相對(duì)濃度增大,對(duì)蛋白質(zhì)的改性速率加快,表現(xiàn)出強(qiáng)的彈性特征。當(dāng)豆粕粉添加量為40%和50%時(shí),同等質(zhì)量改性膠液中體系的固含量增加,發(fā)生物理和化學(xué)變化的蛋白質(zhì)增多,體系粘性和彈性增大,宏觀表現(xiàn)出體系的tanδ值在低溫區(qū)域逐漸減小。從圖2(b)中還可以看出,在110~130 ℃,豆粕膠粘劑的tanδ值的變化趨勢(shì)基本保持一致并趨于最低,且變化范圍逐漸減小。說(shuō)明在此溫度范圍內(nèi),豆粕膠粘劑發(fā)生了相同的化學(xué)交聯(lián)反應(yīng),且粘彈性趨向于彈性性能,并逐漸形成穩(wěn)定具有一定剛性的物質(zhì)而表現(xiàn)出類(lèi)固體特征,即發(fā)生固化。隨著溫度的進(jìn)一步升高,豆粕基膠粘劑的tanδ值逐漸增大,豆粕膠粘劑的固化溫度范圍逐漸較小,且隨豆粕粉添加量的增加,tanδ值的斜率逐漸增大,主要是由于溫度和豆粕粉含量的提高,豆粕基膠粘劑體系形成的固化產(chǎn)物的熱穩(wěn)定性減弱,脆性增大。
2.3 G試劑添加量對(duì)雙組分豆粕基膠粘劑粘彈性的影響
圖2 豆粕粉添加量對(duì)豆粕基膠粘劑粘彈性的影響Fig.2 Effect of soybean meal amount on viscoelastic behavior of soybean meal based adhesive
G試劑是一種大分子交聯(lián)改性劑。通過(guò)壓板實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),使用加入G試劑制備的豆粕膠粘劑,其膠合性能和耐水性能均有所提高。實(shí)驗(yàn)探討了G試劑添加量對(duì)雙組分豆粕膠粘劑粘彈性的影響,如圖3所示。
圖3 G試劑添加量對(duì)豆粕膠粘劑粘彈性的影響Fig.3 Effect of G reagent amount on viscoelastic behavior of soybean meal based adhesive
由圖3(a)可知,隨著G試劑添加量的增加,豆粕膠粘劑的G′和G"逐漸增大,且G′始終大于G",說(shuō)明彈性性能在加入G試劑制備的豆粕膠粘劑的凝膠固化過(guò)程中表現(xiàn)突出。另外,還可以發(fā)現(xiàn),在小于70 ℃的同等溫度下,G′和G"隨著G試劑的增加,呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì),而在大于70 ℃的同等溫度下,隨著G試劑添加量的增加,G′和G"逐漸增大并在70 ℃附近出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。而從圖3(b)可以看出,豆粕膠粘劑在70 ℃附近出現(xiàn)最高點(diǎn),且隨G試劑添加量的增加,tanδ值逐漸增大并逐步向低溫區(qū)域偏移。這主要是因?yàn)?,常溫和低溫條件下,G試劑能夠和膠粘劑體系中的水以及含羥基的物質(zhì)緩慢發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),加快豆粕膠粘劑發(fā)生凝膠,使其表現(xiàn)出較強(qiáng)的粘性性能。隨著溫度的繼續(xù)升高,一方面能夠加快豆粕膠粘劑體系中水分的蒸發(fā),另一方面,大豆蛋白質(zhì)受溫度、改性膠液、G試劑3者的協(xié)同作用,大豆蛋白質(zhì)不斷溶解,其四級(jí)結(jié)構(gòu)逐步展開(kāi),多肽鏈之間或蛋白質(zhì)分子間發(fā)生化學(xué)交聯(lián),形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),宏觀上表現(xiàn)出豆粕膠粘劑的tanδ值不斷降低(如圖3(b)所示),彈性性能逐漸增強(qiáng),粘性性能逐漸減弱,豆粕膠粘劑表現(xiàn)出類(lèi)固體特性。此外,隨著G試劑添加量的增加,豆粕膠粘劑在130 ℃附近產(chǎn)生的低點(diǎn)區(qū)域溫度逐漸較小且向低溫區(qū)域移動(dòng),說(shuō)明G試劑能夠加快豆粕膠粘劑體系凝膠固化,降低固化溫度。
從圖3(b)還可以看出,隨著溫度的進(jìn)一步升高,豆粕基膠粘劑的tanδ值相繼出現(xiàn)迅速升高而后迅速下降的循環(huán)變化現(xiàn)象??紤]到豆粕粉組成成分比較復(fù)雜,初步推斷,在溫度、改性膠液和G試劑的協(xié)同作用下,大豆蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)先后發(fā)生了較大變化,形成了新的凝膠固化體系。受此影響,豆粕膠粘劑在第1階段固化溫度有所降低,在160 ℃附近,可進(jìn)行二次固化,表現(xiàn)出更強(qiáng)的彈性性能。此外,豆粕膠粘劑在160 ℃附近發(fā)生的粘彈性變化,也可能是形成的豆粕膠粘劑體系的熱降解溫度。
2.4 雙組分豆粕膠粘劑和脲醛(UF)樹(shù)脂、酚醛(PF)樹(shù)脂的性能對(duì)比
實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了雙組分豆粕膠粘劑、UF樹(shù)脂和PF樹(shù)脂3種膠粘劑的粘彈性比較,如圖4 (a)、(b)所示。從圖4(a)可以看出,UF樹(shù)脂的G′和G"隨溫度的升高,總體上表現(xiàn)出快速升高的趨勢(shì),當(dāng)溫度到達(dá)140 ℃后,G′有緩慢下降的趨勢(shì),G"基本保持不變;PF樹(shù)脂的G′和G"隨溫度的升高呈現(xiàn)緩慢下降趨勢(shì),當(dāng)溫度到達(dá)110 ℃后迅速升高,溫度到達(dá)145 ℃后,G′保持不變,G"先下降后保持不變;而雙組分豆粕膠粘劑的G′和G"隨溫度的變化趨勢(shì)近似介于UF樹(shù)脂和PF樹(shù)脂2者之間,先緩慢升高,當(dāng)溫度升高至130 ℃附近時(shí),豆粕膠粘劑的G′和G"迅速升高,當(dāng)溫度達(dá)到145 ℃附近時(shí),G′緩慢下降,G"先降低后保持不變。此外,PF樹(shù)脂的粘彈性在溫度低于50 ℃時(shí),出現(xiàn)G"大于G′的現(xiàn)象,隨后基本保持著和雙組分豆粕膠粘劑、UF樹(shù)脂相同的變化趨勢(shì)。3種膠粘劑的G′和G"的行為變化,在tanδ值圖(如圖4(b))中,具有如下變化規(guī)律:UF樹(shù)脂的tanδ值變化范圍較大,最大值為2.17,最小值為0.19;PF樹(shù)脂的tanδ值變化范圍次之,最大值為0.90,最小值為0.04;雙組分豆粕膠粘劑的tanδ值變化范圍較小,最大值為0.29,最小值為0.08。
圖4 雙組分豆粕基膠粘劑、UF樹(shù)脂、PF樹(shù)脂的粘彈性Fig.4 Viscoelasticities of two-component soybean meal based adhesive, UF resin and PF resin
通過(guò)對(duì)3種膠粘劑的G′、G"和tanδ值的分析可得,在常溫條件下,3種膠粘劑的粘性性能依次為:UF樹(shù)脂>PF樹(shù)脂>豆粕膠粘劑。而在實(shí)驗(yàn)中分別利用3種膠粘劑制備膠合板也可發(fā)現(xiàn),豆粕膠粘劑的流動(dòng)性能和涂布性能最差,UF樹(shù)脂較好,PF樹(shù)脂次之。此外,3種膠粘劑最小tanδ值比較:UF樹(shù)脂>豆粕膠粘劑>PF樹(shù)脂,由此可以得出,改性的雙組分豆粕膠粘劑形成的固化物質(zhì)的彈性性能介于UF樹(shù)脂和PF樹(shù)脂之間。從圖4(b)中還可以看出,豆粕膠粘劑和UF樹(shù)脂在較高溫度范圍內(nèi),tanδ值有逐漸增大的趨勢(shì),而PF樹(shù)脂的tanδ值基本不變,說(shuō)明前者形成的新固化體系的剛性相對(duì)PF樹(shù)脂較差。通過(guò)對(duì)UF樹(shù)脂、PF樹(shù)脂和雙組分豆粕膠粘劑3種膠粘劑的膠合強(qiáng)度和耐水性能測(cè)試發(fā)現(xiàn),3種膠粘劑的膠合強(qiáng)度大小依次為:PF樹(shù)脂>豆粕膠粘劑>UF樹(shù)脂,浸漬剝離合格率均為100%。該實(shí)驗(yàn)證實(shí)了改性制備的雙組分豆粕膠粘劑的力學(xué)性能優(yōu)于一般的UF樹(shù)脂,但與PF樹(shù)脂相比還有一定差距。
(1)改性膠液加入前后,雙組分豆粕膠粘劑的粘彈性變化趨勢(shì)不變,彈性>粘性,但加入改性膠液后,豆粕膠粘劑在130 ℃附近發(fā)生固化,且表現(xiàn)出較強(qiáng)的彈性行為;隨著豆粕粉添加量的增加,雙組分豆粕膠粘劑的粘彈性逐漸增強(qiáng),固化溫度范圍逐漸減小,交聯(lián)形成的聚合物的熱穩(wěn)定性在高溫區(qū)域內(nèi)逐漸減弱。
(2)G試劑能夠增強(qiáng)雙組分豆粕膠粘劑的凝膠固化行為和膠合強(qiáng)度和耐水性能,提高其粘彈性,且隨著G試劑添加量的增大,雙組分豆粕膠粘劑的固化溫度逐漸降低
(3)雙組分豆粕膠粘劑的粘彈性近似介于UF樹(shù)脂和PF樹(shù)脂之間,其膠合強(qiáng)度和耐水性能與PF樹(shù)脂相比,存在差距,但能夠取代UF樹(shù)脂在Ⅱ類(lèi)人造板上的應(yīng)用。
[1]Sun X Z,Bian K.Shear strength and water resistance of modified soy protein adhesives[J]. J Am Oil Chem Soc,1999,76(8)∶977-980.
[2]Pizzi A,Mittal K L.Wood adhesives[M].CRC Press,2011.
[3]Imam S H,Gordon S H,Mao L J,et al. Environmentally friendly wood adhesive from a renewable plant polymer∶characteristics and optimization[J].Polymer Degradation and Stability,2001,73(3)∶529-533.
[4]周丹,楊茜,方慶紅.大豆蛋白在高分子材料中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].遼寧化工,2011,40(12)∶1262-1265.
[5]韓敏,楊光,盧晶昌.大豆蛋白膠研究進(jìn)展[J].應(yīng)用化工,2014,43(7)∶1319-1323.
[6]李玲,許玉芝,王春鵬,等.豆粕基木材膠黏劑的復(fù)合改性與性能研究[J].林產(chǎn)工業(yè),2013,40(3)∶34-37,40.
[7]Whitford D.Proteins∶structure and function[M]. Wiley,2013.
[8]Wolf W J.Soybean proteins.Their functional, chemical,and physical properties[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,1970,18(6)∶969-976.
[9]吳娜娜,楊曉泉,鄭二麗,等.大豆油體乳液穩(wěn)定性和流變性分析[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2012,28(25)∶369-374.
[10]玉忠,長(zhǎng)義.高聚物流變學(xué)導(dǎo)論[M].四川大學(xué)出版社,1993.
[11]Lin Q J,Chen N R,Bian L P,et al. Development and mechanism characterization of high performance soy-based bio-adhesives[J].International Journal of Adhesion and Adhesives,2012,34(4)∶11-16.
[12]Petsko G A,Ringe D.Protein structure and function[M].New Science Press,2004.
[13]洪一前,李永輝,盛奎川.基于大豆蛋白改性的環(huán)境友好型膠黏劑的研究進(jìn)展[J].糧油加工,2007,38(3)∶83-85.
[14]Gui C,Wang G,Wu D,et al.Synthesis of a bio-based polyamidoamine-epichlorohydrin resin and its application for soy-based adhesives[J]. International Journal of Adhesion and Adhesives, 2013,44(10)∶237-242.
[15]Amaral-Labat G A,Pizzi A,Gon?alves A R,et al.Environment-friendly soy flour-based resins without formaldehyde[J].Journal of Applied Polymer Science,2008,108(1)∶624-632.
Curing viscoelastic properties of two-component soybean meal based adhesives
WANG Li-jun2, CHEN Jia-bao2, NAN Jing-ya1,2, XU YU-zhi1,2, WANG Chun-peng1,2, CHU Fu-xiang1,2
(1. Institute of Chemical Industry of Forestry Products, CAF; National Engineering Lab. for Biomass Chemical Utilization; Key and Laboratory of Forest Chemical Engineering, SFA; Key Lab. of Biomass Energy and Material, Jiangsu Province, Nanjing, Jiangsu 210042, China; 2.Research Institute of Forestry New Technology, CAF, Beijing 100091, China)
The rotational rheometer was used to study the effect of modified glue, soybean meal and G reagent on the viscoelastic behavior of two-component soybean meal based adhesive. The results showed that the change trend of curing viscoelasticity of the two-component soybean meal based adhesives was not affected by the modified glue, always G'>G"; with the increase of adding amount of soybean meal, the viscoelasticity of two-component soybean meal based adhesives increased gradually. The thermal stability of cross-linking products gradually weakened in high temperature area. With the increase of the amount of G reagent, the gelling behavior was strengthened and the gelling temperature decreased gradually. Through the comparison of UF resin, PF resin and two-component soybean meal based adhesives, the gelling behavior, shear strength and water resistance two-component soybean meal based adhesive were located between the results of UF resin and PF resin.
two-component; soybean meal based adhesives; curing properties; viscoelasticity
TQ432.7
A
1001-5922(2017)04-0025-06
2017-02-15
王利軍(1989-),男,研究實(shí)習(xí)員,主要從事豆粕膠粘劑的研究。E-mail:wanglijun3518@163.com。
南靜婭(1988-),女,助理研究員,主要從事生物基材料研究。E-mail:nanjingya123@163.com。
中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金(CAFINT2015C03);浙江省與中國(guó)林科院省院合作項(xiàng)目(2014SY10)。