山梨醇基非异氰酸酯聚氨酯胶黏剂的制备与表征

作者：陈实; 席雪冬; 宋佳璇; 练仕官; 雷洪^*

来源：林业工程学报, 2022, 7(06): 93-99.

DOI：10.13360/j.issn.2096-1359.202204044

• 山梨醇
• 非异氰酸酯聚氨酯
• 胶黏剂
• 催化剂
• 胶合强度

聚氨酯胶黏剂是木材工业生产中的一类重要胶黏剂，但由于其原料的毒害及湿敏性问题，以及人们环保意识的提升，使得寻求不使用异氰酸酯的生物质原料制备非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)成为研究热点。基于此，本研究采用生物质山梨醇与碳酸二甲酯(DMC)反应后再聚合己二胺(HMDA)制备了NIPU树脂木材胶黏剂，并探讨了不同催化剂，以及最优催化剂的不同添加比例对树脂胶合性能的影响。利用液相色谱/质谱(LC-MS)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)研究了树脂结构以及催化剂对树脂结构的影响；通过差式扫描量热仪(DSC)和热重分析(TG)研究了树脂的固化过程以及热稳定性。结果表明：山梨醇、DMC和HMDA三者共同反应成功制备了具有氨基甲酸酯结构的NIPU树脂，在添加催化剂NaHCO3之后，氨基甲酸酯结构中的C=O吸收峰增强，氨基峰减弱，说明更多胺参与缩聚，促进了反应的进行。DSC和TG测试结果也证明添加NaHCO3为催化剂后树脂固化反应更完全，固化后的树脂热稳定性增强。同时胶合板测试结果表明当催化剂NaHCO3的添加量为山梨醇固体质量的7.5%时，所制备NIPU树脂粘接性能最佳，其干强度、24 h冷水湿强度和3 h 63℃温水湿强度分别为2.19,0.92和0.82 MPa,满足国家标准GB/T 9846—2015《普通胶合板》对二类板(强度≥0.7 MPa)的标准要求。

• 单位
  西南林业大学