异氰酸酯胶粘剂在木业加工拼板胶中的应用

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目前，木材加工征业仍主要使用传统的甲醛系列胶粘剂，这己无法知足新形势下原料体系的胶接要求。伴随环境保护要求的日益加强，人们环保意识的进步，开发和使用无公害的高效木材加工用合成树脂胶粘剂己成为人们普遍关注的题目。异氰酸酯胶粘剂中不含有甲醛类有害物质且其分子设计灵活，从化学结构和原料组合出发，可实现异氰酸酯树脂不同的使用机能，在众多领域被广泛应用。异氰酸醋胶粘剂的使用还扩大了人造板的原料来源，大量的农作物秸杆、谷壳等都可以用异氰酸酷胶粘剂制作人造板，是一种高效环保胶粘剂。
　异氰酸酯胶粘剂是由分子链中含有异氰酸基（-NCO）及少量氨酯基（-NHCOO），具有很高极性和活泼性的一类胶粘剂。目前异氰酸酯胶粘剂在木材产业中的应用主要有如下几种形式：水性高分子异氰酸酯胶粘剂（API）；异氰酸酯预聚体胶粘剂：异氰酸酯共混复合胶粘剂、最常见的是异氰酸酯与脲醛树脂、单宁等的共混、多异氰酸酯单体直接做为胶粘剂使用，其中以水性高分子一异氰酸酯胶粘剂（API）、异氰酸酯预聚体胶粘剂应用最为广泛。
（1）水性高分子一异氰酸酯胶粘剂（API）水性高分子一异氰酸酯胶粘剂（API）是以水溶性高分子（通常为醋酸乙烯酯乳液：PVAc），乳液（通常为苯乙烯一丁二烯胶乳：SBR，聚丙烯酸酚乳液，乙酸乙酯一乙烯共聚乳液：EVA等），填料（通常为碳酸钙粉末：CaC03）为主要成分的主剂，和多官能团的异氰酸酯化合物（通常为P-MDI）为主要成分的交联剂所构成。两者混合产生的三维交联使其胶接耐水性大为进步，因此可将其作为高耐水性木材胶粘剂使用。API胶粘剂在我国的应用开发较晚，起步于20世纪90年代，目前有出产厂家将其用于拼板胶的出产。价格高是限制API应用的一个主要因素，另外API的合用期短，工艺操纵不便也为出产带来很多麻烦。但作为水性聚氨酯胶粘剂的一颗新星，API胶粘剂以其优异的胶接机能和环境友好特性而引起了人们的正视，积极从事于对它的研究。
（2）异氰酸酯预聚体胶粘剂，预聚体胶粘剂的结构可根据不同使用场合进行结构设计，得到机能各异的胶粘剂。在木材加工领域，应用较多的异氰酸酯预聚体胶粘剂类型是湿固化异氰酸酯胶粘剂。湿固化型聚氨酯胶粘剂中含有活泼的-NCO基团，当暴露于空气中时能与空气中的微量水分发生反应。胶接时，它能与基材表面的水以及表面羟基等活性基团发生化学反应，天生脲键结构，因此，湿固化型聚氨酯胶粘剂固化后的胶层组成是聚氨酯一聚脲结构。湿固化型聚氨酯胶粘剂是制造人造薄木的理想胶粘剂，湿材的胶接不仅有利于刨切工序的顺利进行，进步刨切质量，还一可进步人造薄木的出材率。利用湿固化型异氰酸酯胶粘剂不仅可以将速生材、小径木、抚育间伐材等小材直接胶接成任意大幅面的板材，而且直接胶接还可以节约大量的能源消耗。既做到了小材大用、劣材优用，又可节约能源，降低出产本钱。
与常用的胶粘剂比拟MDI胶粘剂具有加压时间短、胶层耐水和耐老化机能好等长处，不足之处是用MDI胶粘剂出产刨花板时易发生粘板，有毒性，且要求计量和泵送系统不能被水污染。
常用的人造板用合成胶黏剂均系醛类胶粘剂，即脲醛树脂（UF），酚醛树脂（PF）、三聚氰胺一甲醛树脂（MF）等胶粘剂。这些醛类胶粘剂的胶接制品在出产和使用过程中都有甲醛逸出，污染空气，对人体健康造成危害，现已受到有关环境法规的限制。另外，人造板出产中使用醛类胶粘剂时，原料的含水率须在2%～3%之间，而木材的平衡含水率一般在10%以上，因此，必需对原料进行干燥。无甲醛开释的异氰酸醋类胶粘剂，与普通甲醛类胶黏剂的胶接过程不同，如前所述，它可以与木材中的水分以及组成木材的羟基反应，形成一种坚韧、耐水的化学胶接，因此，除了无游离甲醛开释之外，在出产中有时无需对原料进行干燥。