低温脱脂豆粕增强棉籽粕胶黏剂制备与性能

摘要

【目的】阐明不同豆粕添加量对改性棉籽粕胶黏剂耐水胶合强度和黏度的影响机理，为蛋白基胶黏剂的工业化生产与应用提供依据。【方法】以高温脱酚棉籽粕、低温脱脂豆粕和交联剂三缩水甘油胺为原料，在控制豆粕添加量与原料配比的基础上，合成豆粕改性棉籽粕胶黏剂，并制备杨木胶合板。采用旋转流变仪测试胶黏剂黏度；采用傅里叶变换红外光谱仪、X射线晶体衍射仪和扫描电子显微镜表征胶黏剂的结构和形貌；采用热重分析仪和万能力学拉伸实验机分析胶黏剂的热稳定性和胶接力学性能；最后，综合解析改性胶黏剂的胶接增强机理。【结果】随着豆粕添加量的提高，体系中赖氨酸数量增多，提供了更多的交联反应活性位点，形成多重交联网络结构的机械互锁作用，提高了胶黏剂的耐水胶接性能和黏度。当豆粕添加量为10%时，胶黏剂TCM/SM10的干状和耐水胶合强度分别为1.24和0.79 MPa。提高豆粕添加量至30%时，胶黏剂的干状和耐水胶合强度相比TCM分别提高了60.4%和27.8%，达1.54和0.92 MPa，胶黏剂黏度提高至20.689 Pa·s，且热稳定性、韧性均有所改善。【结论】采用低温豆粕部分替代棉籽粕交联改性制备棉籽粕胶黏剂，有效提高了胶黏剂的涂布性能和耐水胶接性能。为生产低成本高性能的改性棉籽粕胶黏剂提供新的思路，有助于推动蛋白基胶黏剂的规模化工业应用。

关键词

胶黏剂 / 胶合强度 / 胶合板 / 豆粕 / 棉籽粕

基金资助

北京市大学生创新创业训练计划资助项目（S202210022108）;; 北京林业大学大学生创新创业训练计划资助项目（X202310022233）;北京林业大学“5·5工程”科研创新团队项目（BLRC2023A02）