聚丙烯酸-羧甲基纤维素合成及其对豆胶性能影响

摘要

近年来，利用大豆蛋白胶黏剂替代脲醛树脂生产环保型人造板产品已成为木材工业的研究热点。交联改性作为提高大豆蛋白胶黏剂耐水胶合性能的有效手段已应用于实际生产，但传统交联剂改性所导致的大豆蛋白胶黏剂胶层脆性大等问题严重影响到材料胶接稳定性。本研究通过聚丙烯酸与羧甲基纤维素酯化反应制备的新型高分子改性剂(PAA@CMC),创新性地将氢键网络引入大豆蛋白胶黏剂体系，系统分析PAA@CMC的合成及其对胶黏剂胶合强度和胶层韧性的影响规律。以脱脂豆粉为基材、三缩水甘油胺(TGA)为交联剂、PAA@CMC为改性剂，利用TGA的环氧基团与大豆蛋白中的氨基发生交联反应形成致密的结构，减少体系中亲水基团的含量，使胶黏剂不易与水发生反应，改善SF胶黏剂的耐水性；利用PAA@CMC与大豆蛋白中的羟基和氨基生成氢键结构，在增强界面胶合强度的同时改善胶层韧性。试验结果表明，当PAA@CMC的添加量达到5%(质量分数)时，大豆蛋白胶黏剂的干态胶合强度提高到2.33 MPa,湿态胶合强度提高到0.97 MPa,符合GB/T 9846—2015《普通胶合板》中Ⅱ类胶合板的性能要求(≥0.7 MPa);胶黏剂的吸湿性降低到17.3%,胶黏剂的胶层韧性得到明显提升。本研究通过引入PAA@CMC氢键网络改性大豆蛋白胶黏剂，既满足Ⅱ类胶合板国家标准要求，又改善了传统交联剂导致的脆性问题，为环保型胶黏剂在实际生产中的应用提供了重要的技术支持。

关键词

大豆蛋白胶黏剂 / 聚丙烯酸-羧甲基纤维素 / 胶合强度 / 耐水性能 / 胶层韧性