木材用膠粘劑自學(xué)

關(guān)于木材用膠粘劑自學(xué)第1頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五第一節(jié)木材用膠粘劑的概況1.1前言1.2發(fā)展趨勢1.3木材用膠粘劑的應(yīng)用

第2頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五1.2發(fā)展趨勢1.減少膠粘劑中游離醛的含量2.功能性木材膠粘劑將得到較快發(fā)展。3.對環(huán)境無污染及無毒的改性蛋白質(zhì)膠4.熱熔膠和壓敏型膠5.利用森林資源來制造木材膠粘劑6.無機(jī)膠粘劑7.膠粘劑生產(chǎn)向集約化轉(zhuǎn)化；8.環(huán)保型膠粘劑將成為合成膠粘劑的主流；9.氯丁膠（俗稱萬能膠）產(chǎn)量下降。第3頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五1.3木材用膠粘劑的應(yīng)用

1、在膠合板中的應(yīng)用2、在刨花板中的應(yīng)用3、在纖維板中的應(yīng)用4、在細(xì)木工板中的應(yīng)用5、在裝飾板中的應(yīng)用6、在家具制造中的應(yīng)用7、在木器中的應(yīng)用8、在建筑結(jié)構(gòu)件的制造和內(nèi)部裝修中的應(yīng)用第4頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五刨花板的加工過程第5頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五第二節(jié)木材的構(gòu)造與性質(zhì)由各種細(xì)胞構(gòu)成：管胞、木纖維是細(xì)胞的主要部分，對木材的性質(zhì)產(chǎn)生決定性的影響。一、組織結(jié)構(gòu)：第6頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五木材材質(zhì)的三個(gè)相互垂直切面a一橫切面；b—縱向切面；c－切向縱切面第7頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五木材的化學(xué)組成圖二、化學(xué)組成第8頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五

1.比重：真比重：1.45～1.60；假比重：0.3～0.82.水分：自由水、結(jié)合水

3.膨脹收縮性：木材因吸濕或烘干而發(fā)生的膨脹與收縮。因切面方向不同而不同。切線方向的膨脹率是半徑方向膨脹率的2倍左右；長度方向是切線方向的1／10左右。三、物理性質(zhì)：第9頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五四、機(jī)械性質(zhì)：

1、隨木材切面的方向而改變；壓縮強(qiáng)度的異向性：纖維軸向：半徑軸向：切線軸向＝6.5：1：1

彈性系數(shù)的異向性：纖維軸向：半徑軸向：切線軸向＝20：2：12、木材由于反復(fù)負(fù)荷作用的疲勞極限應(yīng)力大約為基本強(qiáng)度的1/2，各種強(qiáng)度一般隨含水率的增加而降低。第10頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五第三節(jié)木材粘接的基本情況一、粘接機(jī)理：

依靠機(jī)械鑲嵌作用和分子間作用力發(fā)生粘接。但起主要作用的還是分子間的物理或化學(xué)作用。第11頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五二、木材膠粘劑應(yīng)具備的特點(diǎn)：(1)膠粘劑應(yīng)具有極性；(2)膠粘劑應(yīng)具有適當(dāng)?shù)臐駶櫺裕?3)膠粘劑應(yīng)具有適當(dāng)?shù)乃釅A度；(4)膠粘劑應(yīng)具有適當(dāng)?shù)姆肿恿俊?/p>

第12頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五三、木材膠粘劑的選用原則（1）粘接強(qiáng)度；（2）膠粘劑的操作性能；（3）接頭的耐久性。第13頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五(1)粘接強(qiáng)度

粘接結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)類型；接頭的受力情況。粘接層所受應(yīng)力的基本形式第14頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五（3）接頭的耐久性木制品粘接中幾種常用的粘接接頭第15頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五第四節(jié)影響木材粘接的各種因素一、木材的相對密度：

木材樹種和膠接強(qiáng)度大致取決于木材的相對密度：一般膠接強(qiáng)度隨相對密度的增大而升高；但膠接耐久性較差，粘接更困難。（相對密度低，鑲嵌作用加強(qiáng)，內(nèi)應(yīng)力減少。）第16頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五二、木材的收縮膨脹率：

1、粘接體系內(nèi)應(yīng)力來源：（1）膠層固化→體積收縮→收縮應(yīng)力；（2）膠層與木材膨脹系數(shù)不同，在受熱（冷）時(shí)產(chǎn)生熱應(yīng)力。若材料的收縮率差別太大，應(yīng)事先采取使木材的尺寸變化減少的措施，有：（1）用酚醛樹脂處理木材；（2)采用彈性優(yōu)良的膠粘劑進(jìn)行粘接;

（3)往膠粘劑中加入易蠕動(dòng)的物料；（4)加入適當(dāng)填料；（5)選擇適當(dāng)固化工藝。第17頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五三、木材的含水率及干燥歷程：

粘接之前預(yù)先把木材含水率控制在適當(dāng)?shù)姆秶?，且因所采用的膠粘劑而異，但含水率高的木材在粘接時(shí)，固化時(shí)間往往需要延長。若將木材置于溫度比較高的情況下長期進(jìn)行干燥，木材表面會(huì)發(fā)生疏水化使?jié)櫇裥詯夯?，?yīng)預(yù)先噴以1%的硼砂或硼酸溶液可防止發(fā)生木材表面的疏水化及防蟲蛀。第18頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五四、木材的纖維走向：

木材是一種三向（纖維向、切線向、半徑向）三斷面（橫斷面、徑切面、弦切面）的異向性材料。對不同的方向、各種機(jī)械物理性質(zhì)有顯著的不同。在進(jìn)行木材粘接加工的時(shí)候，粘接件的纖維方向可以是互相垂直、互相平行或互相成某種角度。一般而言，纖維走向的角度越大，膠接強(qiáng)度越低。第19頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五五、木材的抽提成分：

可抽提成分：油脂、樹脂、精油、果膠、蛋白抽提成分的副作用：

在粘接時(shí)候發(fā)生較明顯的干擾、妨礙作用，在膠粘劑的潤濕、浸透、固化等粘接的各個(gè)過程中都會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的影響。一般而言，抽提成分越多的木材，難于充分潤濕，粘接效果差。若對其表面進(jìn)行預(yù)處理，除去抽提成分，則潤濕狀況會(huì)得到改善，膠接強(qiáng)度提高。

第20頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五處理方法：物理處理：噴砂；化學(xué)處理：溶劑抽提（依具體情況而定）。抽提成分多的木材處理時(shí)應(yīng)避免在高溫下長時(shí)間進(jìn)行干燥。

大致為酸性，可間接地影響涂布膠粘劑的固化時(shí)間；但木材的比重大于0.8時(shí)，其pH值對膠接強(qiáng)度有比較大的影響。對于樹齡高的木材，其pH值較低，會(huì)阻礙膠粘劑的固化，可用碳酸鈉溶液處理來解決這一問題。

六、木材的pH值：第21頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五七、木材的表面狀態(tài)：木材表面的構(gòu)造根據(jù)加工過程及加工方法、木材成分的分布有所不同，具體情況比較復(fù)雜。與其他材料類似，隨著粗糙度的增加，表面積增加，膠接強(qiáng)度增大（在適當(dāng)?shù)姆秶Ｌ幚砗玫哪静钠矫孀詈檬窃诒M可能短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行粘接，否則結(jié)果是木材的潤濕性和膠接強(qiáng)度降低。第22頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五八、膠粘劑的粘度：

粘度對膠粘劑的流動(dòng)性、浸潤性、涂布等有重要的影響，應(yīng)對膠粘劑在涂布、堆積、熱壓等各個(gè)過程中粘度的變化予以考慮，使之在各個(gè)階段有相應(yīng)的適當(dāng)粘度。九、膠粘劑的表面張力：

影響膠粘劑的浸透及濕潤，表面張力較低的膠粘劑易于進(jìn)行浸透及濕潤，故可考慮在某些膠粘劑中添加少量的表面活性劑以降低膠粘劑的表面張力，使膠接強(qiáng)度得以提高。第23頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五十、膠粘劑的pH值：

對某些膠粘劑的適用期及固化時(shí)間一定的影響，因而間接地影響膠接強(qiáng)度，但對木材粘接的耐久性影響較大（會(huì)加速樹脂的老化）。一般而言，膠粘劑的pH值不應(yīng)低于3.5。第24頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五涂膠量：隨木材的種類與表面狀態(tài)而改變，與涂布的方法也有一定的關(guān)系；堆放干燥：時(shí)間及條件會(huì)影響到下一步加壓固化的周期與最終粘接強(qiáng)度。加壓固化壓力與溫度：壓力應(yīng)按照具體的木材種類及表面狀態(tài)進(jìn)行選擇，并且應(yīng)當(dāng)考慮膠粘劑的品種及性能；選擇的溫度主要根據(jù)膠粘劑快速固化的條件及快速蒸發(fā)膠料中的水分必須的熱量來決定的。

十一、粘接操作：影響因素:涂膠量、堆放干燥、加壓固化的壓力與溫度等。第25頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五第五節(jié)木材用膠粘劑的配方與生產(chǎn)工藝

一、木材用膠粘劑的種類：

（1）天然膠：蛋白質(zhì)膠：動(dòng)物蛋白膠，皮，骨膠，血膠；植物蛋白膠，豆粉膠，豆蛋白膠。淀粉膠：玉米淀粉膠等?，F(xiàn)在用的少。（2）合成樹脂膠粘劑：

第26頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五a）合成樹脂：縮聚樹脂膠（酚醛樹脂膠，脲醛樹脂膠，三聚氰胺甲醛樹脂膠，環(huán)氧樹脂膠）b)加聚樹脂膠：（聚醋酸乙烯酯乳液，醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液，醋酸乙烯酯-乙烯共聚物）c)合成橡膠結(jié)構(gòu)型膠：氯丁酚醛樹脂膠等第27頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五二、木材用膠粘劑的配方與生產(chǎn)

脲醛樹脂膠已成為世界各國木材工業(yè)，尤其是人造板行業(yè)的主要膠種。日本80％的膠合板，幾乎100％的刨花板；德國(原西德)75％的刨花板；英國幾乎100％的刨花板均使用脲醛樹脂膠。我國人造板80％以上使用脲醛樹脂膠，年消耗量增長很快，2000年全國脲醛樹脂膠粘劑的耗量已達(dá)30萬t以上。1.脲醛樹脂膠粘劑：第28頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五1.1脲醛樹脂膠粘劑的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：膠合強(qiáng)度高、固化快、操作性能良好；且原料易得，成本低廉；膠液為無色透明或呈乳白色，不污染木材膠合制品，有較好的耐水性、耐熱性及耐腐性(與蛋白膠相比較)，并且使用方便。缺點(diǎn)：固化時(shí)收縮率大，易發(fā)生裂縫；甲醛問題。第29頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五1.2反應(yīng)機(jī)理

尿素與甲醛在催化劑作用下縮聚而成，產(chǎn)品牌號較多。有液狀和粉狀兩種，能在室溫或加溫時(shí)較快固化，但固化時(shí)收縮率大，易發(fā)生裂縫，可采用與其他樹脂膠粘劑共用。（1）加成反應(yīng)：第30頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五（2）縮聚反應(yīng)：第31頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五（3）固化反應(yīng)：第32頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五1.3工藝流程第33頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五1.4配方脲醛樹脂膠配方第34頁，共37頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)14分，星期五1）加甲醛，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH為7.5～8.0；2）40℃加入第一批尿素（3/4），在30min內(nèi)升至溫80℃

，保溫1h，再加入第二批尿素（1/4）；3）80℃保持30min（PH為6.0～6.5），以氯化銨溶液調(diào)節(jié)PH為5.0～5.3。；4）PH為5.0～5.3時(shí)，保溫60～90min（在保溫約20～30min時(shí)反應(yīng)液開始渾濁），當(dāng)粘度達(dá)到5×10－2Pa.s后，用氫氧化鈉中和反應(yīng)液至PH為6.0，內(nèi)溫降至60℃開始減壓脫水。