专访东北林业大学木材胶粘剂专家包学耕教授
Image Audio Posted by—on 10/30/06 02:11 PM, updated on 07/23/09 09:49 AM
嘉宾简介：包学耕，1930年7月出生在上海，东北林业大学教授（现已退休）。1952年毕业于上海复旦大学化学系。1962年在北京大学进修高分子化学研究生课程。多年来一直从事木材胶粘剂的研究、教学与推广工作，先后在国内100多家人造板厂推广胶粘剂技术，获得多项国家级、省部级奖励。
专访时间：2005年7月10日
专访地点：上海
专访记者：邢宝鹏何春燕
专访实录：
1. 问：请您谈谈50年代大学生活是怎样的？
答：我们的大学生活比较单一，刚解放，同学之间除了上课，平时接触很少。我们大部分同学都去了东北支援边疆建设，仅上海就走了1600多人。为了支援国家的第一个五年计划，我们本来是四年才能毕业，结果三年就提前毕业了，到1954年以后才恢复四年毕业。当时我们接到上面的通知，三天后就走了。我们读大学的时候已经解放了，国家重点搞建设，既然将来要搞建设就要学好本领，所以几乎天天都看书，没有什么娱乐活动。
2. 您能给我们谈谈求学和工作过程中的一些经历吗？
答：我原来是49年解放后上海复旦大学理学院化学系的第一批学生，那时的大学生没有什么特别之处，但有一点很重要，就是这些学校都比较重视实践、注重实验，还有独立工作能力。
举个例子，比如我们学化学，一个是分析化学，另一个就是有机化学，我就举个分析化学的例子。进校的第一件事就是要学会使用天平。当时学习条件还不错，每人可分到一台。老师上第一节化学课的时候就告诉我们，从现在开始这台天平就给你了，
一年以后你把精密度调到初始状态就算学完这门课了。对一个化学专业的学生来讲，天平的精密度是非常重要的，天平价格还很贵，老师也不会在旁边指导，精密度下降了，我们要赔偿，所以我们做实验使用天平的时候特别小心。那时老师一般不管我们，50年代学习苏联方法以后才有所改变。学生操作的时候，老师盯在旁边看，一出错，老师就给你指出来，那时候只讲究严格要求，老师给我们任务后只要完成就行，不管过程如何，这就培养了学生很好的独立工作能力。比如做化学试验，只给你一个题目，不管你怎么做试验，老师只看你最后得出的产物就知道你做得怎么样，这对以后做研究有很大的好处。
1985年我去美国一些林产工业大学访问，在那里我们了解到：美国学木材的大学生必须把北美所有树种木材学方面的试验做完，如果不做完，木材学就不能通过，而且只有做完了所有试验才能参加考试，所以学生必须对北美所有的树种都非常熟悉，这一点我们去美国的所有老师感触都很深。大学毕业我去农林院校工作的时候也曾经亲身体验过，那时候学校没有试验员，试验所需的所有药品都必须我自己动手去配，这些经历都让我很受锻炼。
清华大学在1958年成立了理科的化学系，为了发展中国的新一类工业大学，后来又都改为理工结合的发展模式。当时我们东北林学院也成立了农业化学专业，而且高分子化学属于比较尖端的学科，所以我有机会被送到北大学习。到北大学习这个机会非常好，北大是研究型的高等院校，当时中国学习苏联的作风，科学院才是专门搞研究的，大学不搞研究。当时马英九就反对，他说如果北大要是不搞研究，那就把牌子撤掉，后来周总理批示，像北大、清华这样的大学允许三分之一的人搞研究，属于研究型的学校，所以去北大学习是个很好的机会。它的教学是一般启发式的，不是直接按照书本教，都是从实际中导出理论。
我在美国的一所林业大学访问的时候，当时我们留美的老师最高学历是硕士，虽然大家都是教授，也写了很多论文，但大家对培养中国的学生不是很了解。有些老师
就建议我们去美国访问的时候咨询一下，看人家是怎么培养人才的。当时体会最深的有一次，我问美国的一位的教授怎样培养一个博士生，结果他说的很简单，他说：“我培养一个学生，就把他叫来，把我的论文给他看，问他有什么问题，如果他说老师写得很好，没有什么问题，那这个学生我肯定不会要，如果他说，老师的论文还有哪些地方需要改进，那这个学生我肯定吸收了”。他必须要青出于蓝而胜于蓝，硕士生一般只要能写出论文就可以了，但博士生不行，他所研究的必须是前人没有做过的，而且要取得研究成果。在美国博士3年、5年还没有毕业的很常见，不像我们国内，很多博士生到时间就一定毕业。还有一点感受比较深，美国大学生辩论的气氛很不错，一个星期就有一次。对于同样一个问题，争论很激烈，辩论之后，同学之间的感情仍然很好。不像我们国家的一些高校，学生很少辩论，而且辩论会最好是一种意见，都是很好的，如果有不同意见，就有问题了。美国不一样，对一个硕士生而言，他看到你的论文基本上通过了，即使辩论会上意见不统一，它会认为不是你研究课题的问题，而是有些科研的发展本身就存在问题，这时候也一样通过；相反，如果在你论文的讨论中没有分歧意见，那是不行的。如果我们的论文讨论出现分歧，导师会觉得面子过不去，所以这是我们整个体系的问题，思维的活跃性受到了很大的限制，从这一点上可以看出，美国的学术自由气氛上比我们要好。
总的来说，要搞科学研究，首先要把基础打好。外语基础是其一，除此以外还要有认真的工作态度。很多化学试验都需要反复做，而且重复的结果最后还要一样，不能每次试验一个结果，实际上很多科研工作都需要如此。
3. 您能谈谈您进入木材胶粘剂行业的过程吗？
答：我进入木材胶粘剂行业也是一个偶然的机会。文化大革命时期，我们都插队落户下放到农村，后来回城以后我们被分在不同的学校。过去农林院校是一家，都在哈尔滨，后来分开了。我爱人她分在林学院，由于林学院是工科院校，所以我回哈尔滨之后，林学院希望我调过去，刚好林学院的林产工业系有胶粘剂，可以和高分子联
系起来，而且还缺人，所以就这样我到了东北林学院。我学的是高分子，当时国内很少，南方很多大学都希望引进这方面的人才，像浙江大学都可以去，我是南方人，当然希望回南方，但那时候就是不允许。当时两个学校都说了，要不去林学院，要不去农学院，想调其他地方根本不可能，就算在哈尔滨去其他学校也不行，一般国家培养一个人才很不容易，就这样进了林学院。
我的条件比较好，学校对我也比较重视，学校领导说你是学高分子的，木材胶粘剂这块还没有人去研究，再说木材胶粘剂也就是那么简单的几个反应，脲醛胶和酚醛胶的制备，当时国内研究这行的确还比较少。领导还建议我到上海扬子木材厂去锻炼，文化大革命时叫森力木材厂，后来又改为扬子木材厂，当时是全国木材工业行业里面最好的（北京还有一家叫光华木材厂），当时这个厂所有的胶粘剂配方都是北京木材工业研究所研制的，也就是林科院李世铎领导的。李世铎是木材胶粘剂行业的祖师爷了，由于他爱人在南京林化所，所以后来他调回南京了，李世铎是在上海从事这方面研究的。1956年咱们木材工业最早研究木材胶粘剂的是沈阳化工研究院，当时有两个大的研究院，但是很快他们就不研究了，而是转向橡胶、塑料、纤维。当时他们发现中国的原材料很紧缺，所以他们就向林业部申请转向，让我们林业系统自己来研究，所以一直到现在，在木材胶粘剂方面包括它的标准和工艺都是由林业部来制定，而具体从事这项工作的就是李世铎。1958年以后，李世铎就开始研究脲醛胶、酚醛胶还有三聚氰胺胶，一直到1967年都是以扬子木材厂为基础来研究所有的胶种，它的脲胶就是在1964年研制出来的品种，所以叫中林64，从南边到北边都用这一种配方，由胶合板中央林业试验室来具体主持研究，后面几乎所有的胶粘剂都是在中林64的基础上发展起来的，所以配方在全国几乎都一样。
我到扬子木材厂是一个很好的机会，在制胶车间待了半年，从原料配方到胶的整个研制过程我都参与了。大反应釜里面的送气、冷却、阀门以及管路我都亲自操作过，因此为以后大型生产打下了基础。在操作过程中，开始只是看着别人做，到后来就要
想为什么这么做，结合高分子化学方面的一些知识，比如反应终点，粘度的测量就有很多方法，奥氏粘度计法、涂—4杯法等等，我就研究这些方法和高分子之间到底有什么关系，后来发现是和分子量之间有关系。聚合过程中，小分子变大分子，分子聚合到什么时候达到反应终点，反应终点就是它可以保证强度。因为分子太小的时候，分子强度是不够的，分子大到一定程度就有强度了。所以一般来说，随着胶粘剂分子量的增大胶粘剂的强度增加。后来发现，分子量增加到一定程度，强度变化就不是很大了，同时分子量变大，粘度增加了，从而发现粘度是反应分子量大小的一个重要指标。后来又发现水溶性云雾状的情况，分子聚合到一定大小，羟甲基连接后，水溶性下降。两个羟甲基结合丢掉一个，水溶性就下降了，这就发现水溶性好坏也可以反映分子量的大小。这么多方法都可以归为：一定大小的分子都具有一定大小的强度。
这些都是用半年时间在制胶车间总结出来的经验。离开车间的时候，他们让我讲讲制胶为什么是这样的，我就把几种胶种的具体情况给他们讲了。扬子木材厂所用的胶粘剂种类很多，所以学到的东西也多，再加上上海木材工业研究所搬到了扬子木材厂，休息时间就可以去看看资料，获取了不少知识。木材工业研究所的人也比较了解我们这个行业的情况，而且搜集的资料很全，在木材工业方面比上海情报研究所还好。卢工当时就研究胶粘剂，他搜集了很多木材方面的资料，另外他们也比较了解木材工业对胶粘剂的要求，所以下工厂很有好处。如果没有这些经历，就不可能获得相关的技术知识，也不能上升到理论的高度，这也说明了实践的重要性。
文化大革命期间，林科院木材工业研究所又迁到了江西，没法搞研究，所以分作两部分，一部分在北京木材厂搞科研开发，一部分在扬子木材厂。当时要研究短周期快速固化的三聚氰胺，过去一直研究的是常规高压的三聚氰胺，后来又研究低压刨花板。刚好我又有机会，于是就和他们一起研究这些课题，加上我对生产中要开发研究的东西非常了解，这就是很好的基础。后来中国的胶合板厂家从国外引进了25层、35层、45层的压机，但压制的板材没有预压性，绥化木材厂和长城胶合板厂都要求我们
帮他们研究胶。过去预压性能比较简单，国外都用面粉，加了一定面粉，预压性能就上来了，但当时中国的国情很特殊，一个人一个月只有8斤面粉，工业上用大量面粉是不可能的，当时提出一个问题就是不用面粉，研究一种其他物质来代替。生产过程中提出的问题需要我们来解决，所以我在绥化木材厂又待了半年。当时我和希望木材厂的一位专家一起研究，他是车间主任，我负责制胶，他负责压板工艺，包括所有有关力学强度测试方面的工作。我做完胶，明天他就做板材性能测试，每天都在做，当时尿素和甲醛的摩尔比比较低，一般是1：1.8，当时我们借鉴日本的经验用聚乙烯醇来提高胶的初粘性，经过调整后来我们发现第一次摩尔比必须在2以上，这样胶的稳定性要好的多，在这个基础上结合生产实际就解决了不用面粉的问题。在绥化木材厂开会的时候，大家都了解了我们研制的新胶，长城木材厂拿着配方用了三年都没有出现问题，那是都是公开的，不涉及专利的问题。
我们之所以能取得一些成果，我的感触是必须和生产实际相结合，胶有很多指标但都不是能决定强度的。要做好胶，必须和生产实际结合，要根据强度来定摩尔比，而且搞木材胶粘剂必须对木材性能非常了解，对木材性能不了解，什么都是空白。我在刚刚进入木材胶粘剂行业的时候就明白这点了，当然更重要的还在后面。
4. 您能给我们讲讲在实验中发生的一些有趣的事情或者碰到的一些困难吗？
答：实验中碰到很多困难，当初开始从事木材胶粘剂方面工作的时候，那时就很少考虑甲醛的问题。我这人很不敏感，当时我担任木材实验室主任，我们实验室有氮气，氮气的优点就是酸碱或潮气都不怕，所以我们也没有请人，就按照自己的配方去做试验，很多人都中毒被送往医院，我这人很不敏感，什么事也没有。在大学的时候整天就是想着搞研究，我那时对药物特别感兴趣，大学二年级的时候，国内几乎所有的消炎药物都靠进口，我就跟有机化学老师申请研究消炎片，所以我很早就涉足了个人研究。
5. 您能谈谈在木材胶粘剂领域的一些推广经历吗？
答：文化大革命结束的时候，当时我们国家开始发展刨花板工业，过去是以湿法纤维板为主，不用胶。湿法纤维板有水污染的问题，国际上已经逐渐淘汰了，国内也开始意识到这个环境污染是个大问题，所以逐渐发展刨花板工业。当时还有个重要条件，那就是胶的问题得到了解决—脲醛胶可用于刨花板。过去发展纤维板，因为胶的质量不好控制，纤维板的发展也受到了很大的限制。到60年代，我国还是因为胶的问题纤维板迟迟发展不起来。文化大革命结束以后，国内开始引进设备，北京木材厂曾经引进过10000立方米和30000立方米的设备。相比较而言，刨花板有很多优势，但刨花板也有一个很大的问题—甲醛释放量。东北林学院有位教授很早就主张研究刨花板，而且还提前在轻工业部参加了短期培训班。我们就在这个基础上，开始了胶粘剂课程和胶粘剂实验。
过去，东林胶粘剂实验基础很差，只有调胶工艺没有合成工艺。我过去以后才开始对合成工艺进行研究，除此以外还到木材厂对胶粘剂一般工艺进行了研究。如何分析实验，如何调整甲醛含量，固化速度等这些问题都是从那个时候开始建立起来的，而且我们自己还建立了人造板实验室。
当时林业部要研究低毒的刨花板胶，经过调查，我们发现苏联有KC68N相关的资料。一般来说，甲醛含量在0.3%以下的胶称为低毒胶粘剂，用于刨花板。德国也有这方面的报道，不过没有详细的配方介绍。我们当时的实验条件和实验设备都具备了，所以就开始从事这方面实验的研究。研究过程中我们碰到了两个问题：第一，胶的内结合强度达不到4MP，第二，我们如何测定胶的甲醛含量是否在0.3%以下。当时我们用了各种方法，有日本的，也有国内的亚氯酸钠方法，都做不出来。林科院也对此进行了研究，但也没有做出成果。这一点就成为胶粘剂研究人员的首要问题。
后来我又查了很多国外的资料，发现一篇1959年美国人发表的文章，文章作者认为是游离甲醛存在的缘故。原来合成的脲醛胶结合一部分甲醛之后，还留下很多游离羟甲基，与游离甲醛结合，用亚硫酸钠的方法反应中生成氢氧化钠，氢氧化钠可以分
解羟甲基，还会与游离甲醛反应，所以这种方法不行。而在0℃到4℃的条件下，氢氧化钠不会分解羟甲基，测出的甲醛含量就不会变化。当我明白问题所在之后，在后面的实验中，所有工艺都用冰水冷却到4℃以下再进行操作，结果测出甲醛含量小于0.3%，但这个方法究竟可不可靠还不能完全确定。后来我又把一部份脲醛胶放在低温下分析它的含量，同时用比量法分析一个标准的甲醛含量，分析以后就知道纯甲醛含量多少，我加了多少毫升下去，每毫升加多少克的甲醛进去，做平均实验，用这样一种低温法非常符合要求。甲醛含量和低毒性得到解决之后，还有强度的问题。静曲强度没问题，就是平面抗拉强度很低，后来发现这是刨花板的均匀度问题，用喷胶方法可以得到解决，我们发明了DN一号胶用于刨花板，实验室研制成功以后在工厂使用，效果还不错。当时NQ80的研究比我们早，1979年暑假除了甲醛含量还不能稳定，强度研究方面已经没有问题了。他们向林业部报了研制甲醛含量在1.0%以下低毒性胶的申请，我们也向林业部报了甲醛含量在0.3%以下的申请，0.3%是国际标准，林业部科技处就派人下来审查，后来通过了。
我们第一次研究的刨花板胶是E2胶，后来改叫低毒型胶。研究了刨花板胶之后才开始研究胶合板胶，胶合板胶的甲醛含量现在都是1.50-1.60%之间，所以要研究低毒胶也要达到甲醛含量0.3%以下。我们向林业部申请的课题，实验经费有10万元，这个课题难度非常的大。第一，当时胶合板厂的胶甲醛含量要达到这么低是非常困难的。第二，不能用面粉，当时技术还很差，增加了难度。刨花板的胶是干强度，没有湿强度。胶合板要求是湿强度，把胶撒到水里三个小时，还有强度。适用刨花板的胶用在胶合板会出现什么问题呢？那就是强度上不去。刚开始问题还不会很大，胶合板胶种的粘度比较大，才有可能减少渗透，就不会缺胶。胶合板胶种如果粘度小，就容易渗透到木材里面去，表面就会缺胶。当时条件不好，只有把分子做大，但强度上不去，这样就带来了问题。当时胶合板厂自己生产胶，贮存四五天也可以。但我们做实验就要求贮存期更长，这样就比较困难。起初我们做了很多配方，强度提高了，我们就认为可
以达到要求。后来我向一位研制胶的有经验的朋友询问，并把这些情况告诉了他。他问我有没有注意单板的含水率，做胶一定要注意单板的含水率必须控制在12%左右，木材在烘干时，如果干燥温度过高木材就会翘曲，损失率很高，一般把含水率控制在12%或更高，提高出材率。他认为一定要解决这个问题，不然就没有意义。
1982年到1985年期间我又重新查找资料研究这个问题，从四十年代到八十年代关于脲醛树脂所以的文章我都整理起来，后来发现在日本有一份报道，他使用两次羟甲基在湿强度和干强度基本上一样，这给我很大的启发。刨花板的干强度很容易做到，湿强度就不容易做到。单板含水率低，强度很高，含水率提高，强度就上不去，而日本专家把干强度和湿强度相乘。我们做到摩尔比1.3以下，胶的强度很高，但今天做，明天就凝胶了，后来我们加了添加剂解决了这个问题。我们还发现同样的胶用不同的固化剂，强度不同。在试验中我们还发现了很多关于强度的问题。开始从使用不同固化剂的角度去研究胶的强度，后来去工厂，我就知道如何测量板的强度问题。做大量实验而不做强度实验是看不出问题的，我们做实验，就一定要做大量的强度试验，从大量实验中才能总结出规律性。
单板含水率跟强度有很大的关系。后来我在上海做了5年的顾问，碰到很多跟木材有关的问题，我对木材和胶的组成、分子大小有了很清楚的认识，这也为后来胶合板能突破奠定了基础。后来研制E1级胶的时候我就很顺利了，胶合板胶种耐水性要求比刨花板低，摩尔比可以做到1.05。胶合板胶帮我解决很多问题，后来E1级胶获得林业部技术一等奖。它之所以能获得成功与我们第一次在发明E2级胶进行的推广有很大关系。比如，1号胶刚开始时有垫板，在实验室可以用，在有使用垫板的刨花板工厂也可以用。引进的12条10000立方米刨花板生产线，其多层压机就没有垫板，所以我们一号胶就不行。后来林科院在武汉开会，总结出是在预压时就有问题，而我刚好有胶合板技术，对预压技术进行研究，并对胶进行改性，可以在无垫板上使用，这样就解决了问题。推广中还有很多问题，比如对刨花形态、单板的形态必须要了解，含水率
和强度也有很大的关系。在郑州一家10000立方米的刨花板厂家，刨花的形态很差，大多是树皮、树根等，我们用半年时间对100袋刨花进行了研究，最后研制出了一等品，设计好工艺后在工厂中投产就成功了。后来我们研制六号胶推广时一次投产就成功了，而且板的质量非常好，连德国专家都很惊奇。
通过胶在生产线的推广，我们学到了很多东西。最重要的是，在生产中施完胶以后，刨花板的含水率一般都要控制在11%以上，不管你是做什么板，含水率都最好控制在10%以上。含水率太低，耗胶量太大，热量消耗也大。还有施胶问题，石蜡含量、施胶量书本上都是按重量比算，施胶量是10%，芯层8-10%，表层10%到12%，平均10%左右，都是按重量比计算。但在工厂里都是按体积来计算，体积计量可以自动控制。过去刨花板和胶合板胶不一样，从国外的一些资料中我们知道，刨花板胶是低粘度高固体含量，后来我们又知道，这个粘度是跟胶合板胶相比较得出的结果。胶合板胶的粘度比较高，固体含量却比较低，并不是说刨花板胶的粘度越低越好。所谓高固体含量是因为加了很多防水剂。
6. 您觉得非化学专业的学生在胶粘剂的学习中应该注意哪些问题？
答：我的感觉，人造板方面要学好胶粘剂首先就是要了解胶粘剂和木材之间的关系，对木材材性要非常了解。
我是学化学出身的，除了学习高分子化学外，还学习了高分子物理。高分子物理里面比如粘弹性、导电性等都与木材有关系，实际上木材是天然的高分子，而且在学木材的时候除了学习高分子化学以外，还要学习高分子物理。现在有很多木材学教材把木材的力学性能包括进去了，实际上相当于高分子材料学。另外还要借鉴纺织行业的一些技术，这是我最近到一些工厂参观过后的一点感受，人造板行业尤其是装饰板方面更要学习纺织行业的技术。因为纺织行业的技术比我们林业要先进，而且它们的附加产物价值高。装饰板方面就要考虑这些问题，收益就会提高很多，比如装饰板上面贴一些金属之类的东西。事实上胶粘剂无论是酚醛胶、三聚氰胺胶、脲醛树脂胶、
环氧树脂胶、还是白乳胶，其实都相差不大。为什么现在在东北林学院建立高分子专业，就是考虑到这些问题。学习的面越来越广，这对我们的专业教学是有好处的。
另外还有木材和胶粘剂两者结合的问题，绝对不能把二者分开。过去林科院之所以在研究方面吃亏，不是林科院胶粘剂研究所研究水平比我们差，他们的人才很有水平，技术也不比我们差，但他们把研究胶粘剂和人造板工艺分开了，实际上应该是一个共同体。他们做试验碰到强度问题就要拿到外面让别人帮忙做工艺试验，做一张板付多少钱，连胶粘剂也是别人提供的，这样的话怎么将二者结合在一起。实际上木材胶粘剂是一门边缘科学，把他们之间的关系弄清楚也并不是很难，一定的范围内做一定的调整也不是很难。再就是压板的时候采用正交的方法，数理统计里面叫做正交。80年代我们就发现了这种方法，以前用单因素分析的确花了不少时间，后来发现把基准定好以后，采用正交方法方便多了。但真正要解决理论方面的问题还是要采用一些新方法，比如核磁、红外，现在国内都已经具备这些条件，而且好多科研单位的仪器都空着。
学习胶粘剂要非常重视实践，要经常去工厂看看，文章写很多没用，必须要自己亲自动手做试验。胶粘剂方面很多理论问题都还不是很理想，需要做大量试验来促进它的发展。
文字整理：何春燕
酚醛树脂(PF树脂)
首先由德国化学家A.Bayer在1872年通过苯酚与甲醛反应制得的,而其工业化还是美国化学家L.H.Baekeland在1909年先后发表了两项酚醛树脂胶粘剂工业合成专利的基础上逐步发展起来的。19世纪20年代末30年代初,PF树脂胶粘剂开始广泛用于生产耐沸水、耐候的胶合板。如今,酚醛树脂胶粘剂以其胶接强度高、耐水、耐热、耐磨、耐化学药品腐蚀、成本较低等优点而广泛应用于木材加工业,其用量仅次于脲醛树脂胶粘剂,特别是在生产耐水、耐候木制品中具有脲醛树脂胶粘剂无可比拟的优势。另外,随着
人们对木制品等甲醛释放给健康造成危害的认识的提高,强制性国家标准GB18580-2001《室内建筑装饰装修材料-人造板及其制品中甲醛释放限量》的颁布与实施,酚醛树脂胶粘剂及其胶接制品由于较小的甲醛释放问题,而必然会得到更进一步的发展,将成为最有希望最终取代脲醛树脂胶粘剂的有力候选之一。然而,酚醛树脂胶粘剂也存在着颜色深、固化后的胶层硬脆、易龟裂、成本较脲醛树脂胶粘剂贵等缺点;特别是酚醛树脂胶粘剂固化温度高、固化速度慢(一般要在130~160℃下热压才能得到好的胶合强度),造成生产效率低、能量和设备消耗大。这些都限制了酚醛树脂胶粘剂更广泛的应用。因此,提高酚醛树脂胶粘剂的固化速度、降低固化温度是木材加工业的一个非常重要的课题,决定着酚醛树脂胶粘剂的生命力,在一定程度上也影响着木材工业的发展。为此,世界各国的科技工作者在这一方面进行了大量研究,取得了可喜成果。
酚醛树脂(未特别指明的情况下,是指木材工业常用的碱催化条件下合成的水溶性热固性甲阶初期树脂)的固化速度跟树脂的甲醛/苯酚的摩尔比、催化剂种类与用量、树脂浓度、反应程度、固化温度、固化促进剂的种类与用量、添加剂的种类与用量等有关。
1酚醛树脂胶粘剂合成配方、工艺改进
研究发现[1],当树脂浓度、固化温度等一定时,树脂的甲醛/苯酚的摩尔比(在小于3的情况下)越高固化速度越快。但是,随着摩尔比的提高,树脂的游离甲醛含量以及胶接产品的甲醛释放量也升高;而当甲醛/苯酚的摩尔比在1.5~2.0的情况下,催化剂氢氧化钠的用量为氢氧化钠/苯酚的摩尔比在0.2~0.3时,固化速度最快。但是,为了使树脂有较好的水溶性,实际生产中氢氧化钠/苯酚的摩尔比一般在0.5以上。
包学耕合成了一种低毒高分子量中温固化的酚醛树脂[2],这种树脂合成的具体工艺大致是:苯酚与甲醛一次加入,氢氧化钠则分三次加入,先在低温条件下反应一段时间,达到一定粘度后,再在高温下继续反应到较高分子量,然后再根据不同用途调整到最合适的粘度。这种树脂生产胶合板时,热压温度可以降至117~125℃。
刘时远等采用葡萄糖、尿素与苯酚先在酸性条件下在135~145℃反应,再在碱性条件下于85℃与甲醛反应,最后再加入间苯二酚在70℃下缩合,制成了快速固化酚醛树脂,这种树脂可以用于高含水率的单板(18%)胶合[3]。
杜官本等以苯酚、尿素和甲醛为起点合成了一种苯酚—尿素—甲醛共缩聚树脂,并对树脂性能和结构进行了全面分析评估。结果表明,所合成的共缩聚树脂贮存稳定,固化速度快;差热分析和热重分析表明苯酚—尿素一甲醛共缩聚树脂的热行为与酚醛树脂十分相似而与脲醛树脂显著不同[4]。
赵临五等用复合催化剂和先进缩聚工艺制得的快速固化酚醛树脂胶粘剂具有低毒和快速固化的特点,制造室外级胶合板、刨花板、中密度纤维板时可以采用与脲醛树脂胶粘剂相近的热压温度和热压时间[5]。
与通常的合成工艺不同,据报道,甲醛与苯酚先在2.5~3.0的高摩尔比下反应到一定程度,然后再添加苯酚或苯酚与甲醛使甲醛与苯酚的摩尔比降至 1.8~2.0,这样合成的酚醛树脂胶粘剂不但游离醛含量低,而且固化也迅速[6]。碱性条件下分别合成摩尔比2.0~3.0的高摩尔比甲阶酚醛树脂胶粘剂(A)、摩尔比1.0~1.5的甲阶酚醛树脂胶粘剂(B),然后将二者和面粉按一定比例混合作木材胶合用胶粘剂,可以实现胶合板的快速固化(压力1MPa,温度120℃,时间25s/mm)[7]。
在一般的酸碱催化剂作用下,苯酚的对位具有比邻位高的反应活性。因此,一般的甲阶酚醛树脂中留下的大多是活性差的邻位。如果能使酚醛树脂的对位活性点较多的留下,那么就可以提高酚醛树脂的固化速度。研究表明[1],在弱酸性条件下,用锰、锌、镁等的氧化物或氢氧化物作催化剂是可以制得高邻位热固性酚醛树脂的。Loustalot等[8]发现同族金属阳离子的水合半径越大,邻位定位效果也越高;二价阳离子的邻位定位效果高于一价。比良野等[9]的研究也支持了上述观点。
以间苯二酚、苯酚和甲醛为原料合成间苯二酚—苯酚—甲醛共缩聚树脂胶粘剂可以实现室温快速固化,适合作木材室温胶接用胶[10]。
2催化剂的添加
据报道[11],用马来酸或马来酸酐作酚醛树脂胶粘剂的固化促进剂生产普通刨花板、定向刨花板、胶合板和其它胶合木制品,可以加快固化速度、提高生产效率;同时与不加固化促进剂的酚醛树脂相比,原料含水率的限制以及产品的内结合强度也得到了改善,产品的耐水性也有所提高。
碱性条件下合成的水溶性甲阶酚醛树脂胶粘剂中加入封端处理的异氰酸酯以及镁盐作为催化剂可以制得贮存性良好、固化迅速的胶粘剂,该胶粘剂不但适用于一般阔叶材单板的胶合,对针叶材单板也能良好胶合[12]。
高摩尔比的酚醛树脂胶粘剂虽然固化快,但是胶接产品的甲醛释放量也高。通过合成低摩尔比(1.2~1.8)的水溶性甲阶酚醛树脂,然后加入异氰酸酯和末端带羟基的化合物,并用六次甲基四胺作固化促进剂,可以实现与氨基树脂胶粘剂一样的快速固化,并且对于使用氨基树脂胶粘剂不能得到很好胶接耐久性的针叶材单板,也胶合良好[13]。
研究发现,碳酸盐和碳酸酯是木材用碱性水溶性酚醛树脂胶粘剂的很好的固化促进剂,但对固化促进机理的解释却不同[14-17]。Pizzi等[14]认为碳酸丙烯酯对酚醛树脂的固化促进机理是它以整体作为反应体与苯酚的核架桥而参与反应的。塔村等[15]主张碳酸丙烯酯加入水溶性酚醛树脂胶粘剂后迅速水解成碳酸盐和丙二醇,碳酸盐进一步水解成碳酸氢根离子而起作用的。木通口等[16]认为碳酸盐和碳酸酯的作用机理是,碳酸盐和碳酸酯加入酚醛树脂胶粘剂后,与水作用分解出碳酸氢根离子,它和酚醛树脂的羟基配位产生电子云的传递促进形成亚甲基和醚键的缩聚(固化)反应。Miller等[17]认为,碳酸酯的催化促进机理是,酚醛树脂的酚羟基和邻位的羟甲基之间存在氢键结合,碳酸酯加入后水解产生的碳酸氢根离子能把这种结合切断进而形成新的结合,最后发生酯交换反应而促进固化。Lorenz等[18]的实验数据也支持了Miller的观点。
田中等[19]为了证明碳酸氢钠对酚醛树脂的催化加速固化是以碳酸氢根离子起作用的,他们进行了进一步的研究,发现氢氧化钠与实验标准物2,4,6-三羟甲基苯酚的摩尔
比在0.2时碳酸氢钠的作用效果最大;另外,随着氢氧化钠量的增加,碳酸氢钠添加与不添加的效果比也增大。因为,随着氢氧化钠量的增加,2,4,6-三羟甲基苯酚的离子性增大,所以,可以说碳酸氢钠与它的相互作用也增大。
程瑞香等采用添加固化剂的方法以求达到缩短酚醛树脂胶接刨花板的热压时间。他们通过筛选试验,找到了一种可以使热压时间缩短近30%的固化剂[20]。
3酚醛树脂胶粘剂与其它胶粘剂的复合
间苯二酚—甲醛树脂胶粘剂与酚醛树脂胶粘剂以及乙二醛分别涂布或自动混合胶接木材可以实现快速固化,操作环境也能够得到改善[21]。
众多研究和实践已表明[1,12,13],栲胶、异氰酸酯、聚氨酯等的加入可以加快酚醛树脂胶粘剂的固化。
4酚醛树脂胶粘剂调胶及人造板热压工艺改进
调胶时加入高反应活性的间苯二酚、异氰酸酯等能够促进酚醛树脂的固化[22]。将高度缩合(分子量高)的线性酚醛树脂制成粉末,然后添加到热固性水性甲阶酚醛树脂胶粘剂中可以提高固化速度,并能够胶接高含水率的单板[1]。
Park等[23]研究指出,使用普通酚醛树脂生产三层结构的纤维板,如果芯层纤维使用的普通酚醛树脂中加入碳酸丙烯酯、碳酸钠或碳酸钾等催化剂,可以提高固化速度、缩短固化时间,特别是碳酸丙烯酯的效果最好,可缩短固化时间38%;碳酸丙烯酯的最佳添加量是3%(固体树脂)。
包学耕
【中文名字】包学耕
包学耕相关百科:
学术包工包氏奖学金包头师范学院包气带水文学
躬耕耕读李耕耦耕
耕牛水耕机耕勤耕
包学耕写过的文章:
酚醛树脂胶的摩尔比与其耐久性关系的研究
E1级干法中密度纤维板制造工艺研究
特种无臭胶合板调胶与制板工艺研究
湿法硬质纤维板用高留着率酚醛树脂胶的研究
三聚氰胺改性脲醛树脂胶（MUF）及其应用工艺
E1级刨花板用DN-6号低毒性脲醛胶的研制
【项目编号】1998080044
【关联词】脲醛树酯
【项目名称】E1级刨花板用DN-6号低毒性脲醛胶的研制
【完成人】包学耕
【完成单位】东北林业大学
【通讯地址】黑龙江省哈尔滨市动力区和兴路8号
【技术类别】单项
【技术性质】技术成果
【技术水平】国际先进
【技术载体】技术获取: 黑龙江省哈尔滨市动力区和兴路8号联系人: 包学耕【完成年份】1989
【适宜地域】人造板企业
【分类号】S784.21
【推广情况】局部推广
【关键词】合成树脂胶粘剂脲醛树酯刨花板甲醛空气污染控制
【技术内容】该胶是用于刨花板生产的专用胶。它采用甲醛尿素低摩尔比和施加少量助剂的方法, 研制出生产甲醛释放量低于10mg/100g板的刨花板用DN-6号低性脲醛树脂胶。该胶的技术指标如下: 固体含量60-65%; 粘度(20℃)200-400厘泊; 游离甲醛含量(4℃)0.1%以下; pH值7.0-7.4; 固化时间60-70秒;活性期4小时以上; 贮存期(20℃)1个月以上。解决了刨花板生产用胶甲醛含量高的难题, 达到联邦德国E1级刨花板标准。采用DN-6号胶后, 每吨胶可节省150元, 如年制胶2000吨, 一年可节省26万元, 具有显著的经济效益。由于该胶含毒量低, 减少职业病达到文明生产, 深受一线工人欢迎, 具有明显的环境和社会效益。
三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂研究进展
林昌镇顾继友
(上海木材工业研究所，上海市200051) (东北林业大学，哈尔滨市150040)
摘要本文详细论述了三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂(MUF)的研究和应用情况，总结了三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂的机理。用三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂提高了脲醛树脂胶粘剂的耐水性，并有效降低了游离甲醛含量。
关键词脲醛树脂胶粘剂三聚氰胺改性耐水性游离甲醛
1 前言
脲醛树脂于1844年合成成功，1931年首次在市场销售。此后由于原料充足、价格低廉而被广泛应用于木材加工行业中。现在，脲醛树脂在木材加工、造纸、油漆等行业，是用量最大的一种胶粘剂，约占70％多。2000年全世界UF胶年用量超过250万t，国内用量为40．8万t左右。但是，脲醛树脂耐水性差，固化后胶层脆性大、耐老化性能差、贮存期短、游离甲醛含量高，因此，限制了其使用范围。多年以来人们采用各种方法对其进行改性，用三聚氰胺改性就是其中之一。
目前，世界发达国家已将三聚氰胺改性脲醛树脂广泛用于各类人造板生产，并且根据生产板种的性能要求(主要是防水性)灵活地调整三聚氰胺的用量使产品形成系列。
日本的各类胶合板、中密度纤维板(MDF)生产用的都是三聚氰胺改性脲醛树脂胶，既解决了防水与防潮要求，又实现了降低游离甲醛释放量的目的。另外，法国、德国及北欧各国也已广泛使用这类胶粘剂。我国近年来人造板品种在不断增加，如防潮型人造板和准耐水级人造板等，无论用普通脲醛胶，还是用酚醛胶都不能满足产品性能及环保要求，因此，发展三聚氰胺改性脲醛胶是很有现实意义的。
2 三聚氰胺改性脲醛树脂概述
我们知道，固化后的脲醛树脂结构还存在着如羟基、氨基、亚氨基、羰基等亲水基团。用三聚氨胺改性脲醛树脂目的是针对脲醛树脂存在耐水性差、游离甲醛含量高的原因，用一定量的三聚氰胺进行改性，以提高脲醛树脂的耐水性、尺寸稳定性、耐龟裂性、耐磨性并降低游离甲醛的含量。
生产实践证明了用三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂是提高其性能的有效方法。早在1944年，McHale就用三聚氰胺来提高脲醛树脂的耐水性。1947年，Delmonte用三聚氰胺来提高脲醛树脂的耐沸水性能，结果如图所示。1965年Houwink和Salomon将脲醛树脂胶粘剂、三聚氰胺树脂胶粘剂、三聚氰胺尿素甲醛共缩合树脂胶粘剂的耐沸水能力进行比较，结果如图2。由图可知，用三聚氰胺改性后的脲醛树脂胶粘剂的耐水性接近三聚氰胺树脂胶粘剂。我国常君成把间苯二酚、三聚氰胺和其它改性剂进行比较研究，指出用间苯二酚和三聚氰胺改性脲醛树脂耐水性提高最显著，但三聚氰胺改性脲醛树脂胶合强度及成品板色泽更好。Blomquist经研究证明用三聚氰胺改性脲醛树脂较用间苯二酚其产品耐高温性能强。Kehre指出，三聚氰胺同其它改性剂相比，制得的刨花板具有较高的尺寸稳定性和较低的厚度膨胀率。
2．1 国外MUF研究概况
国外许多学者对用三聚氰胺改性脲醛树脂的机理、树脂的固化过程以及固化后聚合物的构造等作了大量的工作。特别是日本学者柳川、木通口、富田等人在三聚氰胺改性脲醛树脂基础理论研究方面做了大量的研究。50年代初，日本就开发了三聚氰胺
—尿素共缩合树脂。1955年首次用脲醛树脂质量分数20％的三聚氰胺粉末来提高脲醛树脂胶合板的耐水性，使之达到耐水胶合板Ⅰ类标准。同时，日本大鹿振兴公司将三聚氰胺—尿素—甲醛共缩合树脂胶粘剂用于胶合板，发现耐水性更好。1956年，屈岗研究开发了价格低廉的三聚氰胺—脲醛树脂胶粘剂，不但耐水性能达到Ⅰ类胶合板的标准，而且价格也降低了。
60年代初，柳川主要研究了三聚氰胺改性脲醛树脂机理，得出了以下结论：
①用三聚氰胺改性脲醛树脂，可提高胶合板的剪切强度、降低吸水厚度膨胀率；但是，如果三聚氰胺用量过多，剪切强度反而降低。尿素、三聚氰胺、甲醛共缩合树脂比在脲醛树脂中加入三聚氰胺粉末或三羟基三聚氰胺更有效。
②证明了尿素、三聚氰胺、甲醛的共缩合反应发生在三聚氰胺和二羟甲基脲之间。在酸性条件下，二羟甲基脲和三聚氰胺之间的反应进行得很快，而二羟甲基脲和六羟甲基三聚氰胺之间的反应可以，忽略；在中性条件下，则结果正相反。
③增加三聚氰胺的用量或减少甲醛的用量，都可以提高树脂的胶接强度，但树脂的贮存期变短；当尿素甲醛的量比为1／2时，M／U高于0．075／1时，缩合反应速度很快。
以后，有许多学者用多种方法研究了三聚氰胺改性脲醛树脂的机理、工艺及固化历程。还有人用C核磁共振法研究了三聚氰胺与尿素之间的共聚及产物结构。例如富田采用了75 MHz高分辨率核磁共振仪证明了尿素与三聚氰胺之间是通过亚甲基键和亚甲基醚键相联接的，三聚氰胺的羟甲基较易和尿素的氨基缩聚为亚甲基键，而羟甲基三聚氰胺则易于自缩聚。
现在，日、法、德等国已正式将三聚氰胺改性脲醛树脂用于胶合板生产，并分别制定了相应标准。
2．2 国内MUF研究进展
我国目前对三聚氰胺改性脲醛树脂的研究不多，基础理论研究则更少。但近年来，
我国对用三聚氰胺改性脲醛树脂的规律和MUF树脂胶粘剂产品应用开发方面作了不少工作。徐寿华等指出三聚氰胺和尿素的量比在0．05以下时，缩聚反应较为缓和，而当量比在0．075以上时，反应迅速。东北林业大学的包学耕、黄平在研究MUF树脂胶粘剂的合成工艺时得到以下几条规律：
①若在树脂合成的开始阶段或中间阶段加入三聚氰胺其用量不宜超过10％，否则，一调到酸性，粘度增加很快，反应不易控制，容易发生凝胶。
②若在脲醛树脂合成的后期加入三聚氰胺，则需要较多的量才能达到耐水要求。
③在脲醛树脂合成过程中加入少量的三聚氰胺，热压前再加入适宜比例的三聚氰胺树脂与其共混，制得的刨花板具有优良的耐水性。
与国外相比，我国主要是研究MUF树脂胶粘剂的应用。现在三聚氰胺改性脲醛树脂多用于浸渍纸、胶合板、刨花板和层积材上。1991年包学耕、黄平研制用于刨花板的MUF树脂胶粘剂；1995年，山河屯林业局木材厂合成了一种专用于棉杆刨花板的MUF树脂不脱水胶粘剂。徐寿华(1986年)和吴书泓(1997年)对采用三聚氰胺(和其它改性剂)改性脲醛树脂在中密度纤维板上的应用效果作了初步实验研究，结果中密度纤维板产品的耐水性和静曲强度都得到改善，而且游离甲醛释放量降低。
东北林业大学林产工业学院多年来一直在开发和推广三聚氰胺改性脲醛树脂胶。80年代末首先开发出准耐水级刨花板用三聚氰胺改性脲醛树脂胶，用其制造的刨花板防水性能达到德国DIN68763V100标准要求，并将其用于甘蔗渣刨花板生产。90年代末，开发成功防潮和防水中密度纤维板用三聚氰胺改性脲醛树脂胶(MUF—D20)，该类树脂已在湖北山山人造板公司推广应用，产品用作强化地板基材。开发的防水胶合板用三聚氰胺改性脲醛树脂胶(MUF—J20)也已用于蓬莱环球木业的出口胶合板生产，胶合板的防水性能达到日本标准JAS(MAFF，Notification No．920)的T1级、甲醛释放量达到日本标准JAS(MAFF，Notification No．920)的Fcl级，产品已经出口日本。随着人造板品种的扩大和质量的提高，特别是对人造板甲醛释放量要求日益严格化，三聚氰胺改性脲
东北林业大学 200x －200x 学年第二学期考试试题 考试科目： 物理化学2 考试时间：120分钟 试卷总分100分 一、选择题（在每个小题四个备选答案中选出一个正确答案，填在题末的括号中）（本大题共10小题，每小题1.5分，总计15分） 1. 正离子的迁移数与负离子的迁移数之和等于 ( ) A. >1 B. =1 C. <1 D. =0 2. 柯尔劳施离子独立运动定律适合于： ( ) A. 任意浓度的强电解质溶液 B. 任意浓度的弱电解质溶液 C. 无限稀释的强或弱电解质溶液 D. 理想稀溶液 3. 醌-氢醌 [C 6H 4O 2, C 6H 4(OH)2] 电极属于： ( ) A. 第一类电极 B. 第二类电极 C. 氧化-还原电极 D. 离子选择性电极 4. 若反应速率常数k 的单位为 浓度·时间- 1，则该反应为： ( ) A. 三级反应 B. 二级反应 C. 一级反应； D. 零级反应 5. 确定速率方程的关键是确定： ( ) A. 速率常数 B. 平衡常数 C. 反应级数 D. 反应分子数 6. 催化剂能极大地改变反应速率，原因是催化剂改变了： ( ) A. 反应焓变 B. 平衡常数 C. 反应熵变 D. 反应活化能 7. 一般情况下，界面张力与温度的关系是： ( ) A. 温度升高界面张力降低 B. 温度升高界面张力增加 C. 温度对界面张力没有影响 D. 不能确定 8. 微小液滴的饱和蒸气压 同温度下平面液体的饱和蒸气压。 ( ) A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 不一定 9. 下列属于溶胶光学性质的是 ( ) A. 唐南(Donnan) 平衡 B. 丁铎尔(Tyndall)效应 C. 电泳 D. 扩散 10. 溶胶和高分子溶液： ( ) A. 都是单相多组分系统 B. 都是多相多组分系统 C. 高分子溶液是单相多组分系统，溶胶是多相多组分系统 D. 高分子溶液是多相多组分系统，溶胶是单相多组分系统
木材胶粘剂的现状及发展趋势 ——淀粉在木材胶粘剂中的应用前景 李兆丰顾正彪王嫣洪雁 （江南大学食品学院，江苏无锡 214036） 摘要：淀粉作为原料生产木材胶粘剂将成为一种必然的发展趋势。本文主要介绍了木材胶粘剂的现状和发展趋势，并对淀粉在木材胶粘剂中的应用情况进行了综述。 关键词：淀粉；木材胶粘剂；应用 1 前言 胶粘剂是现代精细化工品，二十一世纪以来，胶粘剂和粘接技术已显示出无比的生机和活力，其重要性与日俱增，其实用性令人瞩目，其广泛性无可限量，应该大力推广应用，创造可观的经济效益和社会效益[1-5]。在欧美国家，胶粘剂的增长速度高于国民生产总值的增长速度，平均增长率为3%左右[6]。世界胶粘剂年销售量目前已超过1000万吨，全球合成胶粘剂销售额超过260亿美元[6-7]。我国胶粘剂产业保持持续快速增长，近5年来平均发展速度达到11.6%，生产技术水平大有进步，新技术与新产品不断涌现，预计2005年胶粘剂和密封剂产量可达365万t[7-8]，并呈现销售额增长高于产量增长的格局。专家预测，未来阶段胶粘剂产业将会进入一个重组的时期，朝经营规模化、技术先进化、生产现代化、产品环保化的方向发展。目前我国胶粘剂消费规模最大的行业是木材加工业，占整体约60%；其次是建筑业，约占22%；再次是包装业、制鞋业，分别占6.2%、4%[5,7]。业内人士分析，未来5～10年，我国胶粘剂消费仍将以较快的速度增长，胶粘剂行业将有一个较大的发展，行业前景看好。 淀粉是自然界中含量非常丰富的有机化合物，具有来源广泛、价格低廉、可生物降解、可再生等优点。随着石油和煤炭资源的日益匮乏，如何从深度和广度开发应用淀粉，已成为国内外学者普遍关注的研究课题。淀粉糊化或氧化改性作为胶粘剂使用已有很久的历史，但是，由于粘接强度小和耐水性差等缺点，使其应用范围受到了很大限制。特别是在木材胶粘剂行业，很少使用淀粉作为原料来开发木材胶粘剂。由于木材胶粘剂的消费量非常大，如果能用淀粉取代或部分取代其他合成高分子应用于木材胶粘剂中，将对淀粉工业和胶粘剂工业具有很大的促进作用，同时具有很好的经济价值和社会价值。目前，国内外研究者在这方面做了很多卓有成效的工作，开发了一系列的以淀粉为原料的木材胶粘剂。 本文主要介绍木材胶粘剂的现状和发展趋势，并对淀粉在木材胶粘剂中的应用情况进行综述。 2 木材胶粘剂的研究进展 2.1 木材胶粘剂的现状 木材与钢材、水泥、塑料并称为人类社会的四大材料。由于木材具有环境友好性能，在四大材料中是唯一可持续利用的再生资源，其重要性日益显著，越来越受到人类社会的青睐。我国是一个缺林少材相当严重的国家，森林资源极其匮乏，再加上长期的滥砍乱伐，进入90年代后，天然优质大径级木材越来越少[9-11]。为满足对木材制品不断增长的需求，人工速生材及小径级材种必将成为木材加工工业的主要原料，因此，发展木材高效综合利用，充分利用采伐剩余物、加工剩余物和低劣木材发展人造板和木材胶接制品，是解决木材供需矛盾的有效措施。而胶粘剂则在这些措施中起着举足轻重的作用[12]。
7.B-Z振荡反应实验由( )对1/T作图，可得表观活化能E诱(下述选项A中k为 速率常数、D中K为平衡常数)， A. ln k B. ln(s/t振) C. ln(s/t诱) D. ln K答案( ) 8. 使用电导率仪测定电解质溶液的电导率，电解质溶液及电导电极 A. 溶液不必恒温,电极充分恒温 B. 溶液充分恒温,电极不必恒温 C. 溶液及电极都不必恒温 D. 溶液及电极都充分恒温答案( ) 9.欲准确测定原电池的电动势, 必须使用如下仪器 A. 伏特计 B. 电位差计 C. 万用表 D. 电流计答案( ) 10. 液体表面张力测定应特别注意毛细管 A. 要垂直 B. 清洁、插入液面2~3mm C. 与液面相切 D. 清洁、垂直、与液面相切答案( ) 11. 为了不影响测定吸附平衡时溶液的浓度，固体在溶液中的吸附实验中，盛放活性 炭的锥形瓶及使用的烧杯和漏斗要（），过滤的滤纸（） A. 洁净、干燥, 用蒸馏水润湿 B. 洁净但不必干燥，用蒸馏水润湿 C. 洁净、干燥, 用待测液润湿 D. 只要洁净,不必干燥和润湿答案( ) 12. 用毛细管粘度计测定一定温度下乙醇液体的粘度，应在（）的情况下测定乙醇 和水流过的时间 A. 用同一支粘度计，使用时要洁净、垂直 B. 用同一支粘度计，使用时不必洁净、垂直 C. 可分别使用两支粘度计，使用时要洁净、垂直 D. 可分别使用两支粘度计， 使用时不必洁净、垂直答案( ) 二、填空题（在每个括号中填上答案；本题共12小题，每小题2.5 分；根据本人在开放实验中选做过的实验，选择其中10个小题做答，并在题号前以‘※’标明自己所不选的题；若12个小题全答，则只计1－10小题成绩；本题满分25分） 1. 燃烧焓测定中为了保证水当量值的准确，向盛水桶中放置氧弹和加入水的先后次 序为( )。 2. 食品热值测定中，使用同一个氧弹和标准燃烧物质测定出量热计的水当量C（即 量热计升高1℃所需的总热量），C的计算公式为C＝（）。 3. 固体在醋酸溶液中的吸附量测定中，活性炭质量m，加入醋酸溶液浓度c0，体积V， 需测定吸附平衡浓度c，这些物理量之间的关系公式为Γ＝（）。 之间的关系为 4. 电导法测定电离度α，α与摩尔电导率Λm和极限摩尔电导率Λ∞ m ( )。 5. 原电池电动势测定中，常用()来消除或减小液接界电势。 6. 在沉降分析实验中测定沉降量时使用的是（）天平。
人造板与胶粘剂
与胶粘剂 [导读] 人造板指以木材或其他非木材植物为原料，经一定机械加工分离成各种单元材料后，施加或不施加胶粘剂和其他添加剂胶合而成的板材或模压制品。胶粘剂俗称胶水，就是通过粘附作用使被粘物集合在一起的物质。 摘要：人造板指以木材或其他非木材植物为原料，经一定机械加工分离成各种单元材料后，施加或不施加胶粘剂和其他添加剂胶合而成的板材或模压制品。它技能保持天然木材的许多优点，又能克服木材的一些缺陷。如人造板比一般木材的幅面大，变形小，表面平整光滑，易于加工，而且物理、力学性能较好。 胶粘剂俗称胶水，就是通过粘附作用使被粘物集合在一起的物质。随这人类的文明和进步，胶粘剂和人类的关系自也越来越密切了。从日常用品到高科技的宇宙飞船都使用胶黏剂。一个国家，一个社会，越是发达先进，使用的胶黏剂的范围就愈广，梁愈大，粘接技术也愈先进。 关键词：人造板、胶粘剂、室内 人造板 森林担负着保护生态环境和提供木材资源两大功能。随着社会经济的发展、人类文明的进步和居民生活水平的提高，对木材及其制品的数量和质量提出了越来越高的需求。怎样在满足人们对木材的需要的同时又缓解日益下降的森林覆盖率的形势呢？除了把木材资源的重点逐步从天然林向人工速生林转移外，人造板的使用及加工技术的日渐成熟起到了不可估量的作用。 什么是人造板呢?人造板是指以木材或其他非木材植物为原料，经一定机械加工分离成各种单元材料后，施加或不施加胶粘剂和其他添加剂胶合而成的板材或模压制品。它技能保持天然木材的许多优点，又能克服木材的一些缺陷。如人造板比一般木材的幅面大，变形小，表面平整光滑，易于加工，而且物理、力学性能较好。人造板还可提高木材的综合利用率，1立方米人造板可代替3～5立方米原木使用。因此在现代的家居装饰和家具工业中，各种人造板的使用越来越多，越来越广。 人造板主要包括胶合板、刨花板和纤维板等三大类产品，其延伸产品和深加工产品达上百种。下面我介绍几类在室内装饰和家具工业中常见的人造板。 一、胶合板 胶合板是历史最悠久，用途最广泛的一类人造板。那么，什么是胶合板呢？ 胶合板是由一定长度的木段（原木锯断后成为木段）旋切成一定幅面尺寸的薄片（成为单板），通过在其表面涂布胶粘剂，按相邻单板纤维纹理方向排列相互垂直排列堆积后，在温度和压力的作用下制造而成的层或三层以上的板材。其层数成奇数，一般为3-13层，分别称三合板、五合板、七合板等。用来制作胶合板的树种有椴木、桦木、水曲柳、榉木、色木、柳桉木等。 1.胶合板的分类 I类(NQF) 耐气候。耐沸水胶合板，常用A表示。 II类（NS）耐水胶合板，常用B表示。 III类（NC）耐潮胶合板，常用C表示。
东北林业大学大学物理磁学习题答案
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
磁学习题 一选择题 1.均匀磁场的磁感强度B 垂直于半径为r 的圆面．今以该圆周为边线，作一半球面S ，则通过S 面的磁通量的大小为 (A) 2 r 2B ． (B) r 2B ． (C) 0． (D) 无法确定的量． ［ ］ 2. 通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状，则P ，Q ，O 各点磁感强度的大小B P ，B Q ，B O 间的关系为： (A) B P > B Q > B O . (B) B Q > B P > B O ． (C) B Q > B O > B P ． (D) B O > B Q > B P ． ［ ］ 3.如图所示，电流从a 点分两路通过对称的圆环形分路，汇合于b 点．若ca 、bd 都沿环的径向，则在环形分路的环心处的磁感强度 (A) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸内． (B) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸外． (C) 方向在环形分路所在平面，且指向b ． (D) 方向在环形分路所在平面内，且指向a ． (E) 为零． ［ ］ 4在一平面内，有两条垂直交叉但相互绝缘的导线，流过每条导线的电流i 的大小相等，其方向如图所示．问哪些区域中有某些点的磁感强度B 可能为零？ (A) 仅在象限Ⅰ． (B) 仅在象限Ⅱ． (C) 仅在象限Ⅰ，Ⅲ． (D) 仅在象限Ⅰ，Ⅳ． (E) 仅在象限Ⅱ，Ⅳ． ［ ］ 5. 有一个圆形回路1及一个正方形回路2，圆直径和正方形的边长相等，二者中通有大小相等的电流，它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为 (A) 0.90． (B) 1.00． (C) 1.11． (D) 1.22． ［ ］ 6. 边长为l 的正方形线圈中通有电流I ，此线圈在A 点(见图)产生的磁感强度B 为 (A) l I 420 ． (B) l I 220 ． (C) l I 02 ． (D) 以上均不对． ［ ］ 7.边长为L 的一个导体方框上通有电流I ，则此框中心的磁感强度 (A) 与L 无关． (B) 正比于L 2． (C) 与L 成正比． (D) 与L 成反比． a I I I a a a a 2a I P Q O I a c I d b a . Ⅰ Ⅲ Ⅱ Ⅳ i i A I I
《功能高分子材料》作业 题目：无醛环保木材粘合剂研究进展姓名： 学号： 成绩： 班级： 手机： 电子信箱： 1 2014年6月19日
无醛环保木材粘合剂研究进展 摘要 近年来, 环境污染问题已越来越受到人们的重视, 像木材胶黏剂中甲醛释放的严重超标, 不仅给环境造成影响, 同时给人们的身体健康带来很大的危害。因此，无醛环保黏合剂的开发越来越受到重视。本文就几种研究较多无醛环保粘合剂做了介绍。 关键词：无醛；环保；木材粘合剂；研究进展； 引言:我国木材工业使用的胶粘剂中,氨基树脂和酚醛树脂胶粘剂由于其原料广、成本低、质量好等特点而被广泛使用，约占木材胶粘剂总量的70 %以上,但是氨基树脂和酚醛树脂仍然存在的问题。树脂中含有游离甲醛，对环境造成污染,严重地危害人们的身体健康。木材工业用胶粘剂的研究方向还是以对氨基树脂和酚醛树脂的改性为主，降低游离甲醛含量，并取得了一定的成效，但是仍不能彻底解决游离甲醛的释放问题[1]。随着环保法规日趋严格和人们健康意识日益增强, 许多发达国家都在大力研制和开发无权环保胶粘剂，生产和使用环保型胶粘剂则是大势所趋,因此开发非甲醛系胶粘剂有着积极的现实意义 1.聚醋酸乙烯酯胶黏剂[2] 聚醋酸乙烯酯乳液通常称为PVAc乳液或白乳胶。乙酸乙烯酯均聚及共聚乳液占50%以上，聚醋酸乙烯酯乳液是胶粘剂中仅次于脲醛树脂胶和酚醛树脂的大品。由于它为水基胶粘剂，具有其他胶粘剂不可比拟的无毒、无腐蚀和优良的环保性能，并且原料来源广泛，成本较低，在胶粘剂中所占比例也越来越大。 聚醋酸乙烯酯胶黏剂合成原料[3]：醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、引发剂、增塑剂、乳化剂等，这些原料中均不含有甲醛等有毒物质，因此聚醋酸乙烯酯胶黏剂为无毒环保型胶黏剂，被广泛应用到房屋装修，家具与板材制造行业。
东北林业大学 2012－2013学年第二学期第二次考试试题 考试科目： 大学物理B 考试时间：90分钟 试卷总分100分 答题要求：答案一律写在答题纸的相应位置上,答在题签上无效。 常用数据：6931.02ln 1038.131.81 2311 =??=??=----K J k K mol J R 一、单选题（本大题共10小题，每小题3分，共计30分；请将答写在答题纸的表格中）。 1、某物体按余弦函数规律作简谐振动,它的初相位为2/π-,则该物体振动的初始状态为 (A) x 0 = 0 , v 0 > 0 (B) x 0 = 0 , v 0 < 0 (C) x 0 = 0 , v 0 = 0 (D) x 0 = -A , v 0 = 0 2、已知波源的振动周期为4.00×10-2 s ，波的传播速度为300 m ·s -1 ，波沿x 轴正方向传播，则位于x 2 = 16.0 m 处质点超前于x 1 = 10.0 m 处质点的相位为 (A) 2π (B) -2 π (C) π (D) -π 3、一弹簧振子作简谐振动，总能量为1E ，如果简谐振动振幅增加为原来的3倍，重物的质量增为原来的3倍，则它的总能量2E 变为 (A) 1E /9 (B) 1E /3 (C) 31E (D) 91E 4、关于振动和波, 下面几句叙述中正确的是 (A) 有机械振动就一定有机械波 (B) 机械波的频率与波源的振动频率相同 (C) 机械波的波速与波源的振动速度相同 (D) 机械波的波速与介质质点的振动速度相等 5、图1为一驻波在某时刻的波形图，O.B.C.D.P 为同一 波线上的质点，若O 为波腹，D 为波节 ,则下列说法正确的是 (A) O.B.C.D 振幅相等 (B) O.B.C.D 振幅均不相等 (C) C.P 振幅不同,相位相同 (D) B .C 振幅不等,相位也不同 （图2） 6、气体经历如图2所示的一个循环过程，在这个循环中，气体的吸收的净热量为 (A) -900 J (B) 900 J (C) 100 J (D) 1600 J 7、温度为27℃、压强为1atm 的1mol 刚性双原子分子理想气体，经历等温过程体积膨胀至原来的2倍。此过程中气体对外所做的功和吸收的热量分别为 (A) 2718 J 和2480 J (B) 1728 J 和1728 J (C) 2480 J 和2480 J (D) 8726 J 和2493 J 8、关于卡诺循环，下列说法中正确的是 (A) 由两个等温过程和两个等压过程组成 (B) 循环效率和工作物质有关 (C) 由两个等温过程和两个绝热过程组成 (D) 循环效率与热源温度无关 9、 1 mol 氮气，由状态A （p 1,V ）变到状态B （p 2,V ），气体内能的增量为 (A) )(2312p p V - (B) )(2512p p V - (C) )(312p p V - (D) )(2 512p p V + x V （L ）
异氰酸酯胶粘剂在木材加工中的应用 目前，木材加工行业仍主要使用传统的甲醛系列胶粘剂，这己无法满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，人们环保意识的提高，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问题。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性能，在众多领域被广泛应用。 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。1848年Wurtz首先用硫酸二乙酯和氰酸钾合成异氰酸酯。19世纪Hofmann和Curtius等著名的化学家都对其性质进行过研究。1869年Gentier初步确定了异氰酸酯的结构。1940年德国法本公司的研究人员发现异氰酸酯具有特殊的胶接性能。并在第二次世界大战期间将4，4一二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)应用于战车的履带胶接上。第二次世界大战以后，拜尔公司开发了DesmodurR系列的多异氰酸酯和Desmocoll系列的端羟基聚酯多元醇，至今仍被广泛应用。 异氰酸酯胶粘剂开发于20世纪50年代，80年代以来发展较快，至今己成为一个品种繁多、应用广泛的行业。1951年Deppe首先将异氰酸酯胶粘剂应用在刨花板的制备上。1973年美国Ellingson Lumber公司试制了用于室外的两面贴单板的MDI刨花板。Wilson J.B和富田文一郎分别对异氰酸酯胶粘剂制造人造板的胶合强度、湿强度、粘弹性等性质进行了较深入的研究。随着异氰酸酯胶粘剂的优点逐渐被发现，其在木材中的应用也越来越广泛。我国已经开发出刨花板用异氰酸酯树脂胶粘剂；人造板用可乳化异氰酸酯树脂胶粘剂；胶接木材用异氰酸酯树脂胶粘剂等系列产品。国内的其它科研工作者也对异氰酸酯胶粘剂在木材中的应用做了大量的工作，北华大学时君友等人将玉米淀粉的酚化产物处理成乳液，在一定酸碱度条件下，与无毒无公害的合成橡胶胶乳共聚制成API胶的主剂，将多异氰酸酯化合物的异氰酸酯基封闭处理后，作为API胶的固化剂，制成双组分无醛耐水的API胶。用该胶压制的三层复合实木地板、机拼细木工板、胶合板及集成材等胶合制品，其理化性能指标完全达到有关标准要求。东北林业大学艾军等人1311用荧光显微技术和Dsc分析方法研究了人造板用异氰酸酯胶粘剂牢固的化学胶接，尤其用于农作物秸杆(麦草、稻草)的胶接可得到符合我国木质A类优等品标准的刨花板。唐朝发等人研究了低成本水
木材胶粘剂是如何进行粘接的 木材粘接（胶合）过程极其复杂，各种机械、物理、化学的现象交织在一起，到目前为止，还没有一套完整的胶合理念，有的只能解释粘接过程中的部分现象，其中机械胶合理论、吸附胶合理论、扩散胶合理论、静电胶合理论和化学键胶合理论较有代表性。机械胶合理论认为胶合是因为胶粘剂被涂到材料表面以后，渗透到孔隙内和凹处，固（硬）化后形成胶钉，靠胶钉的作用产生粘接强度，根据这种理论，在胶合过程中产生的胶钉愈多，胶粘剂渗透得愈深，粘接强度也愈大。但事实上并非如此，例如，栎木和椴木的孔隙比山毛榉和桦木的孔隙多，但是，栎木和椴木的粘接强度却没有山毛榉和桦木的粘接强度高，另外，木材横断面的粘接强度比其他断面（径切面、旋切面）的粘结强度低得多，这些都是机械胶合理论所无法解说的。机械胶合理论的缺陷之一，就是对液体转为固体时的体积所收缩因素考虑不周。 吸附胶合理论认为一切分子或原子之间都存在着相互作用力，即化学力（化学键）和物理力（范德华力），物理吸附（范德华力）是胶粘剂和被胶粘剂物体之间牢固结合的主要因素。按照吸附理论的解释，粘接过程分为两个阶段，第一阶段是液体胶粘剂分子借助布朗运动向被粘材料的表面扩散，是两者的分子或基团相互靠近，第二杰顿是产生吸附力，当胶粘剂的表面分子与被粘物体表面分子之间距离小于5×10﹣8cm时，两种分子是产生吸附作用（范德华力），使分子间处于最稳定状态，完成胶合作用。显然吸附胶合理论比机械胶合理论要完善，但是，仍然有一些现象不能解释。 扩散胶合理论认为胶粘剂和被粘物之间由于热布朗运动而进行相互扩散使胶粘剂和被粘物表面之间的界面消失，形成一个过渡区，过渡区是一个由两种材料的高分子相互交织在一起的网络结构，从而能产生很高的粘接强度。不过，只有当胶粘剂和被粘物之间的溶解度参数接近时才能互溶，发生相互扩散。 静电胶合理论认为胶粘剂和被粘物的界面区存在着双电层，粘接强度主要是由双电层的静电引力所引起的。化学键胶合理论认为胶粘剂和被粘物之间由于形成化学键而产生牢固粘接强度。 上述理论各有所长，我们应当加以综合应用，虽然各种理论的侧重点不同，但是从胶合的过程来看应该是一样的，即第一阶段是胶粘剂对被粘物表面的润湿，第二阶段是润湿的胶粘剂在一定条件下使胶粘剂由液态转变成固态，即产生粘接强度，把木材牢固地连接成为一个整体。
班级 学号 姓名 第1章 质点运动学 1-1 已知质点的运动方程为 36t t e e -=++r i j k 。(1)求：自t =0至t =1质点的位移。(2)求质点的轨迹方程。 解：(1) ()k j i 0r 63++= ()k j e i e 1r -1 63++= 质点的位移为()j e i e r ?? ? ??-+-=331? (2) 由运动方程有t x e =，t y -=e 3， 6=z 消t 得 轨迹方程为 3=xy 且6=z 1-2运动质点在某瞬时位于矢径()y x,r 的端点处，其速度的大小为 [ D ] (A)dt dr (B)dt d r (C)dt d r (D)2 2 ?? ? ??+??? ??dt dy dt dx 1-3如图所示，堤岸距离湖面的竖直高度为h ，有人用绳绕过岸边的定滑轮拉湖中的小船向岸边运动。设人以匀速率v 0收绳，绳不可伸长且湖水静止。求：小船在离岸边的距离为s 时，小船的速率为多大？(忽略滑轮及船的大小) 解：如图所示，在直角坐标系xOy 中，t 时刻船离岸边的距离为s x =，船的位置矢量可表示为 ()j i r h x -+= 船的速度为 i i r v v dt dx dt d === 其中 2 2 h r x -= 所以 () dt dr h r r h r dt d dt dx v 2222-= -==
因绳子的长度随时间变短，所以 0v dt dr -= 则 船的速度为i i v 022220 v s h s h r r v +-=--= 所以 船的速率为 02 2v s h s v += 1-4已知质点的运动方程为()()k j i r 5sin cos ++=ωt R ωt R (SI)。求：(1)质点在任意时刻的速度和加速度。(2)质点的轨迹方程。 解：(1)由速度的定义得 ()()j cos i sin ωt ωR ωt ωR dt r d v +-== 由加速度的定义得 ()()j sin cos 2 2 ωt R ωi t R ωdt v d a --==ω (2) 由运动方程有 ωt R x cos =，ωt R y sin =，5=z 消t 得 质点的轨迹方程为 222R y x =+且5=z 1-5 一质点在平面上运动，已知质点的运动方程为j i r 2235t t +=，则该质点所作运动为 [ B ] (A) 匀速直线运动 (B) 匀变速直线运动 (C) 抛体运动 (D) 一般的曲线运动 1-6 一质点沿Ox 轴运动，坐标与时间之间的关系为t t x 233-=(SI)。则质点在4s 末的瞬时速度为 142m·s -1 ，瞬时加速度为 72m·s -2 ；1s 末到4s 末的位移为 183m ，平均速度为 61m·s -1 ，平均加速度为 45m·s -2。 解题提示：瞬时速度计算dt dx v =，瞬时加速度计算22dt x d a =；位移为 ()()14x x x -=?，平均速度为()()1414--= x x v ，平均加速度为 ()()1 414--=v v a 1-7 已知质点沿Ox 轴作直线运动，其瞬时加速度的变化规律为
东北林业大学考试试题 考试科目： 物理化学1 考试时间：120分钟 试卷总分100分 一、判断正误题（正确划“√”，错误划“×”，填在题前的括号中。本大题共10小题，每小题1分，总计10分。) 1.（ ）在绝热钢瓶中氢气氧反应生成水的过程是等热力学能的过程。 2. （ ）不可逆循环过程，体系的熵变为零，环境的熵变大于零。 3．（ ）定温且无非体积功的条件下,碳酸钙分解反应（吸热），其在定容和定压下反 应的热效应相等。 4．（ ）定熵定容无非体积功条件下，A ? < 0的过程自发进行。 5．（ ）按照化学势公式，A A A x RT ln += μμ ，一旦向溶剂中加入溶质，则溶剂A 的化学势就降低。 6．（ ）定压，Ｗ‘ ＝０条件下，若某化学反应的ΔｒH m = 0，升高温度，则其 平衡常数将增大。 7．（ ）定温定压且无非体积功条件下, 若反应的K 〇 /J 〇 < 时，反应向右进行。 8．（ ）克克方程适用于纯物质一级相变的任意两相平衡。 9．（ ）对于真实气体的化学反应，反应压力平衡常数K p 仅是温度的函数。 10．（ ）在稀溶液范围内，水中加入乙醇溶质能使水溶液的凝固点降低。
二、选择题（在每个小题四个备选答案中选出一个正确答案，填在 题前的括号中；本大题共10小题，每小题1分，总计10分）1．（）下列说法正确的是 A．△U S,P<0的过程自发 B. △G >0的过程自发 C. △S总>0的过程自发 D. △S >0的过程自发 2.（）克拉佩龙方程适用于 A. 任意两相平衡 B. 纯物质任意两相平衡 C. 纯物质一级相变的任意两相平衡 D. 固-气或液气两相平衡 3. （）实际气体节流膨胀是 A．等焓过程B.等G过程 C．等容过程D．等熵过程 4．（）下列物质在同等条件下，所列熵值的关系,何者正确? A. S（纯铁）> S（碳钢） B. S（纯铁）< S（碳钢） C. S（纯铁）= S（碳钢） D. 不确定 5．（）25℃时,有一份糖水溶液和一份食盐水溶液，其渗透压分别为Π1和Π2，且Π1=Π2，则糖水溶液浓度c糖和食盐水溶液浓度c盐的关系应为 A. c糖>c盐 B. c糖 1,甲醛类胶黏剂包括： ①脲醛树脂（不耐水）；②酚醛树脂（固化时间长）；③三聚氰胺树脂胶粘剂（脆） 第一章木材胶接基础 1，与胶结相关的因素：（4个）【填空】 ①与界面相关 ②与胶粘剂相关 ③与胶结材相关 ④与胶结工艺相关 ζ1.1胶接理论 包括：吸附理论；机械结合理论；扩散理论；静电理论；化学键理论【填空】 一，吸附理论 1，理论内容： 胶接作用是胶粘剂分子与被胶接物分子在界面层上互相吸附产生的。 胶接作用是物理吸附和化学吸附共同作用。物理吸附为普遍性原因。 2，胶接过程： （1）胶粘剂分子通过布朗运动，向被胶接物体表面移动扩散，使二者的极性基团或分子链段互相靠近。 （2）吸附力的产生。[当胶粘剂与被胶接物体的分子间距达到5×10∧-10m以下时，产生分子间引力] 3，胶接过程：2个条件：加热；加压；3个因素：时间；温度；压力 *加热：产生布朗运动压力：使极性基团或分子链段互相靠近时间：使前两者发生 4，理论缺陷：（3个）【问答题】 （1）吸附理论把胶接作用主要归结于分子间作用力。它不能圆满地解释胶粘剂与被胶接物之间的胶接力大于胶粘剂本身的强度相关这一事实。＜如：铁与胶和铁与铁＞ （2）在测定胶接强度时，为克服分子间的力所作的功，应当与分子间的分离速度无关。事实上，胶接力的大小与剥离速度有关，这也是吸附理论无法解释的。 （3）吸附理论不能解释极性的α-氰基丙烯酸能胶接非极性的聚苯乙烯类化合物的现象；对高分子化合物极性过大，胶接强度反而降低的现象，以及网状结构的高聚物，当分子量超过5000时，胶接力几乎消失等现象，吸附理论无法解释。 优点：正确地把胶接现象与分子间作用力联系在一起。在一定范围内解释了胶接现象 二，机械结合理论 1，核心：胶接作用归因为机械粘附作用 2，图： 植物生理学思考题及答案 第一章 1.植物细胞和土壤溶液水势的组成有何异同点？ 答案： 2一个细胞放在纯水中水势和体积如何变化？ 答案：水势升高，体积变大。 3植物体内水分的存在形式及其与植物代谢强度、抗逆性有何关系？ 答案：存在形式：束缚水，自由水；与植物代谢强度、抗逆性关系：自由水与束缚水比值较高时，植物代谢活跃，但抗逆性差；反之，代谢活性低，但抗逆性较强。 4.气孔运动的机制及其影响因素。 答案：机制：淀粉-糖转化学说，无机离子吸收学说，苹果酸代谢学说；影响因素：凡能影响光合作用和叶子水分状况的各种因素：①光照（主要因素）②温度③二氧化碳（影响显著）④叶片含水量。 5水分进出植物体的途径及动力。 答案：途径：质外体途径，跨膜途径，共质体途径；动力：①上端原动力—蒸腾拉力；②下端原动力—根压；③中间原动力—水分子间的内聚力及导管壁附着力。 6.如何区别主动吸水与被动吸水？ 答案： 第二章 1.溶液培养法有哪些类型？用溶液培养植物时应注意的事项？ 答案：s 2如何确定植物必需的矿质元素？植物必须的矿质元素有哪些生理作用？ 答案：植物必须元素的三个标准：①由于该元素缺乏，植物生育发生障碍，不能完成生活史；②去除该元素则表现出专一缺乏症，且这种缺乏症可以预防恢复；③该元素在植物营养生理上应表现直接的效果，绝不是因土壤或培养基的物理化学微生物条件的改变而产生的间接效果。生理作用：①是细胞结构物质的组成成分；②是植物生命活动的调节者，参与酶的活动；③起电化学作用，即离子浓度的平衡，胶体的稳定和电荷中和。 3植物细胞通过哪些方式吸收矿质元素？ 答案：离子通道运输，载体运输，离子泵运输，胞饮作用。 4.试述植物从土壤中吸收的硝酸盐是如何进行还原和氨基酸的同化？ 答案：硝酸盐的还原：①硝酸盐还原成亚硝酸盐的过程是由细胞质中的硝酸还原酶催化的。 硝酸盐还原的步骤： ②亚硝酸盐还原成氨是由叶绿体中的亚硝酸还原酸催化的，其酶促过程如下式： 氨基酸的同化：谷氨酸脱氢酶途径，氨基交换作用，酰胺合成酶途径。 5.试述根系吸收矿质元素的特点，主要过程及其影响因素。 答案：吸收特点：①对盐分和水分的相对吸收②离子的选择吸收 主要过程：①离子在根细胞表面的吸附：根细胞通过交换作用而吸附离子，故称为交换吸附。②离子进入根内部：质外体途径；共质体途径：内皮层—导管。 影响因素：温度，通气状况，溶液浓度。 6.为什么植物缺钙，铁等元素时，缺素症最先表现在幼叶上？ 木质素又称木素，是自然界唯一能提供可再生芳香基化合物的非石油资源，且数量仅次于纤维素，为第二大天然高分子材料。天然植物中，木质素就像黏合剂一样，分布在纤维的周围，以及纤维内部的细小纤维之间，使之成为强有力的骨架结构，树木之所以能够挺立几十米甚至上百米不倒，就是因为木质素的黏合力，工业制浆的目的就是通过机械的或化学的方法去除中间的木质素和半纤维素，最终使纤维素得到分离。木质素的结构单元上既含有可用作酚与醛反应的基团，又含有可用作醛与尿素反应的基团。因此，把木质素引入胶黏剂中，则既可以节约甲醛，又可以节约尿素。 木质素胶黏剂（简称木质素胶）以木质素为基体。木质素是木材中含量仅次于纤维素的物质，为无色或淡黄色树脂状物质，目前主要从纸浆废液中提取。从硫酸盐纸浆中提取的为单亚硫酸结构的硫代木质素，从亚硫酸盐纸浆中提取的是磺酸盐结构的磺酸木质素。木质素胶主要用于木材粘接。目前通常将木质素与酚醛树脂或环氧树脂进一步缩聚改性，以提高其粘接强度和改善其施工性能。 在制浆造纸工业中，木质素因部分降解和磺酸基的引人而使其能够溶于水中，最终形成黑液。综观国内外利用木质素制备木材胶黏剂的研究工作，大致可归纳为以下几种方法。 （1）直接利用亚硫酸盐制浆废液或磺酸盐木质素（SSL）制造胶黏剂，其最典型的方法是利用高温长时间热压和高温长时间处理，再利用浓硫酸固化。 （2）用超滤等非化学方法处理以分出分子量适合于作胶部分加以利用。超滤法被认为是控制木质素性能均一化的有效方法。 （3）使用时加人交联剂或过氧化物以促进木质素胶的交联固化。其中以过氧化氢氧化法运用最为广泛，它通过氧化偶合作用使木质素交联起来。 （4）对木质素进行化学改性以提高反应活性。常用的改性方法有木质素的羟甲基化反应、木质素的去甲基化反应和木质素一苯酚缩合反应，此外还有木质素的羧甲基化反应、氧化反应、硝化反应和氯化反应等，采用溶剂分解木质素、蒸汽爆破木质素也可制得性能优良的胶黏剂。在磺酸盐木质素中，铵基活性最大，钙基最低，而且将铵基木质素与脲醛树脂混合作用，能降低板的甲醛释放量。加入多价金属盐，如硫酸铝、三氯化铝等可提高其耐水性。 （5）木质素与苯酚甲醛共缩聚或与酚醛树脂混合制胶。直接与酚醛（PF）树脂混合制胶，经超滤后与PF混合制成Kraeex胶，经羟甲基化改性之后与PF 树脂配合使用。与木质素混合制胶，以采用碱催化的甲阶酚醛树脂者为多，因其在结构上与木质素的化学亲和性较佳，尤其是反 应初期，它含有大量的羟甲基，与木质素交联共聚反应活性更佳。基于混合原理，应选择性能最合适的酚醛树脂与木质素匹配。 淀粉基木材胶黏剂研究现状 淀粉是绿色植物进行光合作用的产物，也是碳水化合物贮藏的主要形式。与石油化工原料相比，淀粉具有价格低廉，可再生，可生物降解，无污染等特点[1]。淀粉是由葡萄糖组成的多羟基碳水化合物，其每个葡萄糖单元上的2,3,6位上都有自由的羟基，因此在淀粉一条分子链上的羟基数量不可胜数。无数的直链淀粉和支链淀粉分子又相互缠绕交织最终形成淀粉颗粒[2-5]。虽然一个氢键的结合能力弱于其他种类化学键的结合能力。但是由于淀粉分子中含有数量极其巨大的羟基，其所形成的总结合力还是非常可观。所以，从分子结构上分析，淀粉本身具有作为胶粘剂的潜力。事实上，从古到今，人类一直在努力研究开发淀粉类胶粘剂[6]。但是传统的淀粉木材胶由于淀粉主链中含有过多的自由羟基，并且胶层未能形成有效的交联网状结构，因此胶接强度不高，而且不耐水，初粘力不强，自然干燥时间长。 随着石油资源的日益枯竭以及人类环保意识的不断加强，目前世界胶粘剂工业正逐步朝着低成本、无公害、无溶剂、节约能源等方向发展。以淀粉为主要原料制备的淀粉基木材胶粘剂由于具有价格低廉，无毒无异味，环保等优点，重新引起研究者的重视，致力于对传统的淀粉木材胶粘剂进行进一步改性以提高淀粉木材胶的粘接能力，使之能在木材工业中得到应用。 目前有关淀粉在木材胶粘剂中的报道较多，但是在相关的报道中淀粉用量普遍较小[7]，多作为辅助成分在木材胶粘剂中使用，而且制备工艺比较复杂，成本仍然较高。 1.淀粉作为辅助成分在木材胶粘剂中的应用 在低毒脲醛树脂胶粘剂的研究中，唐朝发[8]等发现脲醛树脂合成过程中加入淀粉和氧化淀粉能有效提高低毒脲醛树脂胶的初粘性以及胶的固形物含量，同时还能防止固化之后的胶层过度分解，改善脲醛树脂胶的耐老化性能。茹克亚·沙吾提[9]研究用过氧化氢氧化淀粉改性脲醛树脂制备复合粘合剂，由于脲醛树脂可以与改性淀粉相互反应形成网状结构，有效的提高了淀粉木材胶的初粘性，耐水性，缩短了干燥时间。李来丙[10, 11]等同样利用粉状的氧化淀粉改性脲醛胶，得到了类似的结果，并且发现降低了游离甲醛的释放量。MoubarikA.[12]等人利用玉米淀粉和单宁共混之后制备了无甲醛的淀粉基人造板胶粘剂，国内李敏[13]，徐军[14] Material Sciences 材料科学, 2016, 6(1), 1-10 Published Online January 2016 in Hans. https://www.doczj.com/doc/cd5534520.html,/journal/ms https://www.doczj.com/doc/cd5534520.html,/10.12677/ms.2016.61001 文章引用: 徐蕾, 孟永斌, 张子东, 刘英, 张莹, 孟庆焕, 聂思铭, 路祺. 木质素在树脂胶粘剂中的应用进展[J]. 材料 Application Research of Lignin in Resin Adhesive Lei Xu 1,2, Yongbin Meng 1,2, Zidong Zhang 1,2, Ying Liu 1,2, Ying Zhang 1,2, Qinghuan Meng 1,2, Siming Nie 1,2, Qi Lu 1,2 1 National Engineering Laboratory for Ecological Use of Biological Resources, Harbin Heilongjiang 2Key Laboratory of Forest Plant Ecology, Northeast Forestry University, Ministry of Education, Harbin Heilongjiang Received: Dec. 5th , 2015; accepted: Dec. 30th , 2015; published: Jan. 4th , 2016 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.doczj.com/doc/cd5534520.html,/licenses/by/4.0/ Abstract The chemical reaction activity of lignin is mainly related to the content of phenolic hydroxyl group, alcoholic hydroxyl group and phenolic hydroxyl group ortho, and para-active hydrogen. The use of renewable wood non-toxic in substitute for phenol adhesive preparation can reduce the use of fossil fuels, and realize the purpose of changing the resource waste to treasure. In this paper, the research progress of lignin phenolic resin was introduced, and the latest results of lignin phenolic resin were reviewed. The problems existing in the formaldehyde resin and the development di-rection of Lignin Application in adhesive field were prospected. Keywords Lignin, Adhesive, Functional Groups, Phenolic Resin 木质素在树脂胶粘剂中的应用进展 徐 蕾1,2，孟永斌1,2，张子东1,2，刘 英1,2，张 莹1,2，孟庆焕1,2，聂思铭1,2，路 祺1,2 1 生物资源生态利用国家地方联合工程实验室，黑龙江 哈尔滨 2东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室，黑龙江 哈尔滨 Email: 1316279116@https://www.doczj.com/doc/cd5534520.html,, luqi42700473@https://www.doczj.com/doc/cd5534520.html, 木材胶黏剂 孙成军 （东北林业大学材料科学与工程学院,黑龙江哈尔滨 150040）摘要：我国已成为世界人造板生产大国，木材胶粘剂年用量已超过400万t，其主要胶种为甲醛类合成树脂胶粘剂。本文主要评述了木材胶接用甲醛类合成树脂胶粘剂的开发研究、生产应用及发展，重点综述了低甲醛释放的脲醛树脂、三聚氰胺-尿素共缩合树脂和酚醛树脂胶粘剂的研究进展和开发应用情况，同时还介绍了其他可用于木材胶接的胶黏剂，并对他们的发展趋势等进行了展望. 关键词：胶黏剂脲醛树脂酚醛树脂三聚氰胺甲醛 胶黏剂工业是中国自实行改革开放政策以来发展较快的精细化工产业之一。胶黏剂具有使用简便，经济效益好的特点，为各行业简化工艺、节约能源、降低成本、提高经济效益提供了一条有效途径。随着木材加工工业的持续发展，木材胶黏剂的用量在持续扩大，品种也在不断增多，而且其用量已成为衡量一个国家和地区木材工业技术发展水平的重要标志。随着人们生活水平和对环境要求的提高，开发环保、无毒型木材胶黏剂是当今发展的主流[1]. 我国木材加工使用胶黏剂主要是人造板制造和木制品生产两大领域，醛类胶黏剂--脲醛树脂（UF）胶、酚醛树脂（PF）胶、三聚氰胺-甲醛树脂胶是人造板工业应用最多的三大合成胶种.按不同用途区分，防水结构类人造板制造用酚醛树脂胶黏剂和异氰酸酯树脂胶黏剂；制造防潮级和耐水级人造板用三聚氰胺-尿素共缩合树脂胶黏剂；交接木材制造使用水性高分子-异氰酸酯胶黏剂或者使用间苯二酚甲醛树脂胶黏剂；家具制造广泛使用聚醋酸乙烯酯乳液胶（白乳胶）、乙烯-醋酸共聚树脂（EVA）热熔胶；板材覆面使用聚醋酸乙烯-脲醛树脂、氯丁胶；作为厨房等潮湿环境使用的人造板封边使用反应性热熔胶黏剂；占市场绝对主体的普通人造板制造用胶为UF.而这些人们常见的人造板又主要用于家具制造和室内装修，因此室内级的UF胶是木材胶黏剂中最主要的品种[2]。本文主要综述甲醛类胶黏剂的研究进展，并简要介绍用于木材工业的其他胶黏剂。 1甲醛类胶黏剂 1.1脲醛树脂（UF） 我国脲醛树脂胶黏剂用量约占木材胶黏剂的60%-70%，其原料充足、价格低廉，脲醛树脂具有较高的胶结强度、有一定的耐水性能，固化迅速，固化后的胶层颜色浅，不污染背胶合物的板面水混溶好，易调制合适的黏度和浓度。脲醛树脂存在的最大问题，是当F/U物质的量比高时，在人造板生产及使用过程中释放游离甲醛，污染环境。甲醛释放主要来源于四个方面：木材本身含有微量甲醛；胶黏剂中未参与反应的甲醛；热压过程中部分醚键断裂放出甲醛；人造板在使用过程中由于湿、热、光等作用，交联固化的胶层老化降解放出甲醛。脲醛树脂胶黏剂的耐湿热、耐老化性能差，不能用于潮湿的环境中。我国人造板主要用作家具制造及室内装修，因此脲醛树脂胶黏剂成为木材加工行业使用量最大的胶种。 针对脲醛树脂胶甲醛释放量的问题，一些专家学者们做了相应的研究。 顾继友[3]等采用13C NMR核磁共振方法，对三种典型的脲醛树脂合成方法合成UF树脂进行研究，并对其性能、化学结构、交界性能、甲醛释放量及固化历程进行了研究，证明脲醛树脂的胶结性能、固化历程、甲醛释放量与脲醛树脂的化学构造直接相关，尤其是树脂中羟甲基含量与结合方式、亚甲基的构造对树脂性能影响最大。(完整版)胶粘剂第一章木材交接基础
东北林业大学 植物生理学 思考题及答案
木质素胶黏剂
淀粉基木材胶粘剂研究现状
木质素在树脂胶粘剂中的应用进展
木材胶黏剂
相关主题
文本预览