标题：木材胶粘剂
简介
木材胶粘剂
wood adhesive木材加工工业的产品，如胶合板、刨花板、中密度纤维板、层压制品、装饰覆面板及细木工板等的生产都需要不同性能的胶粘剂。胶粘剂的出现，不仅对节约木材及简化生产工艺具有重要作用，还可把金属或塑料等不同性能的材料与木质材料胶粘，制成各种性能的复合材料，从而发挥木材的独特功能，提供某些特殊的用途。
历史
人类使用木材胶粘剂的历史久远。17～18世纪欧美国家已建立胶粘剂工厂，19世纪初欧洲有了商品酪素，胶粘剂的商品化生产渐趋发达。19世纪末20世纪初，人工合成树脂进入胶粘剂领域。30年代木材工业开始使用酚醛及脲醛树脂胶，导致木材制品的制作在工艺上和结构上的深刻变化，以后又促进了人造板，特别是刨花板工业的发展。70年代以来，世界合成树脂胶产量占胶粘剂总量的80%以上，其中木材工业用胶粘剂尤占重要地位。70年代日本的木工用胶占胶粘剂生产总量的75%，1978年美国用于木材工业的脲醛及酚醛树脂占热固性树脂总产量的37%。
配方
原料组份原料用量（克）多聚甲醛77尿素（60%水溶液）第一次用量 19.5；第二次用量 16.0甲酸适量40%的氢氧化钠溶液适量
制备及使用方法
把多聚甲醛加入尿素水溶液（第一次用量）中，加热至60℃，用氢氧化钠调节pH值至7；把此混合物回流20分钟，用甲酸调节pH值至5，再回流30分钟，随之用40%氢氧化钠溶液中和，再加入尿素（第二次用量），并用甲酸溶液调节pH值至5.8；加热回流直至粘度达11.5厘泊（20℃）即可得到本胶粘剂。
使用时，首先将粘合面用打毛机打毛，或用砂纸打毛，然后在被粘物面上涂敷本剂，待片刻时，被两被粘物粘接在一起，并加重物压紧。[1]
特性
极性木材系极性物质，其表面具有部分不饱和状态的极性基因，胶粘剂也只有带极性基因，才能造成异性基因互相吸引而对木材表面产生牢固的胶合力。
适当的润湿性，即对木材等物体表面的粘附和扩散作用。胶液润湿性与其表面张力、内聚力大小有关，表面张力越小，内聚力越小，其粘附、扩散作用越大。反之则越小。但润湿性过大，易被木材吸收而造成缺胶及耗胶量过大。不同的胶合材料应采用相应的浓度和粘度。
适当的酸碱度（pH)强酸强碱的胶粘剂都会降低木材的力学性质，强酸尤甚。
适当的分子量与分子量分布针对胶粘剂的不同用途调整（或设计）所要求的分子量范围及分子量分布，可以提高胶粘强度和加速固化。
分类
总述胶粘剂按原料来源可分为天然胶粘剂和合成胶粘剂；按胶液受热的物态可分为热固性胶（常温呈液态 ；，遇热凝固固化）、热塑性胶（常温呈固态 ，遇热变形呈流体）和热熔性胶（固体，加热熔化，冷却固化） ；按耐水性可分为耐水性胶（如酚醛树脂胶) ，一般耐水胶（如胶）和非耐水性胶（如聚醋乙烯酯乳液胶等）。
天然胶粘剂有①淀粉类。②蛋白胶类。其中动物性蛋白胶有骨胶、皮胶、鱼（膘）胶，以可溶性血蛋白制成的血胶和以动物乳汁中酪蛋白制成的酪素胶，植物蛋白胶有大豆胶、花生胶。③ 天然橡胶。④ 无机胶粘剂有硅酸钠、氯氧化镁、水泥等。
合成胶粘剂有①热固性树脂。包括酚醛树脂胶、间苯二酚、环氧树脂、呋喃树脂、氨基树脂胶（包括脲醛、三聚氰胺甲醛）。②热塑性树胶。包括聚醋酸乙烯、聚丙烯酸酯、醇酚醋、聚乙烯醇等。③合成橡胶类。包括氯丁橡胶、丁腈橡胶等。
新品种
豆胶由大豆豆粕粉碎成100～300目的豆粉制成。其蛋白含量为40～50%。豆蛋白是球蛋白，其蛋白分子内含有极性基因，在分子内部结合为氢键，使分子成螺旋状。制胶时应加入少量氢氧化钠溶液以破坏其氢键，使蛋白分子带有游离极性基因而分散于水中，当胶层水分蒸发后即达到胶粘。加入水玻璃可以控制胶液的粘度并延长胶的可用时间。加入氢氧化钙使之与蛋白反应成为不可逆性物质，可改进胶的耐水性。将丁苯或丁腈乳液与豆胶混合，可得到耐水、粘性、韧性的胶层，并可缩短加压时间。豆胶主要用于冷压含水率为15～20%的单板。无臭、无味，适用于胶合食品包装材料，如茶叶箱等。
血胶动物血液中的蛋白含量以猪、牛血为最高，可达17～18%。屠宰时搅拌血液除去其中血纤维蛋白后余下的血清蛋白及球蛋白，经喷雾干燥成粉状出售，也可直接用鲜血液调胶。血粉由于干燥条件不同分为可溶解级（80～95%溶解）、部分溶解级（15～80%）和不溶解级（15%以下），后者只能作为肥料。调胶时加碱可制成10～30%固体含量的胶料。血胶耐水性比豆胶好，但色深。用于冷压、热压均可。
蛋白胶可加交联剂改性，以提高其耐水性。各种蛋白原料可作为合成树脂胶的填充剂以提高胶层的韧性。
氨基树脂胶尿素及三聚氰胺与甲醛反应所得的树脂都属于氨基树脂。脲醛树脂是由尿素与甲醛缩聚反应而制成。由于具备原料成本低、色浅、热压时间较短以及能防霉、防菌等优点，在胶合板、刨花板、细木工板、家具、夹心门等生产中用量最大。脲醛树脂制备中的主要因素为尿素与甲醛的克分子比、反应液的pH值和浓度、反应温度及时间。通过变化这些因素以控制树脂缩聚程度，可制得不同性能的树脂，满足不同的需要。反应所得聚合物须进行真空脱水达到固体含量60～70%。用高浓度的甲醛（40～50%）制成的树脂则因能达到要求的固体含量，而不必进行脱水。也可在生产浓甲醛液时加入一定量的尿素，在碱性条件及50～55℃下反应，制成树脂的预聚体，使用时再按要求再加入尿素，使达到所要求的尿素与甲醛的克分子比，然后经加热搅拌而制成高浓度的甲醛液。预聚体贮存稳定，便于运输，并可省去脱水工艺。用脲醛树脂胶进行胶合板预压工艺，可在脲醛树脂反应时加入少量聚乙烯醇以提高其初粘性能，也可在一般脲醛树脂中加入较大量的面粉等增量剂。脲醛树脂在酸性下能加速固化，所以使用时要加入一定量的硬化剂如氯化铵或硫酸铵等。脲醛树脂含有一定量的未反应的游离甲醛，有的在加压过程中放出，引起环境污染，可通过加入一部分三聚氰胺以及改进缩聚工艺条件等途径加以防止。三聚氰胺甲醛树脂或经过改性的树脂大量用于装饰纸浸渍，制备三聚氰胺装饰板或直接复贴在木质基材上，其耐磨、耐热、硬度及光泽等性能均属优良。
酚醛树脂胶酚类（主要是苯酚、间苯二酚、甲酚）与甲醛进行缩聚反应而成的树脂。木材加工中所用主要是热固性酚醛树脂。由于催化剂不同，所制成的树脂性能也不同。如用氢氧化铵为催化剂，可制得醇溶性树脂，主要用于浸渍硫酸盐纸作为胶膜；如用氢氧化钠为催化剂，则制成水溶性树脂；氢氧化钠用量不同，制成的树脂分子量也不同。反应温度和反应时间对树脂的性能也有影响。酚醛树脂胶耐沸水及耐候性能良好，其制品属于高耐水性室外型的一类产品，用于飞机、船舶、建筑构件。主要用热压（温度125～150℃），加压时间比脲醛树脂胶长，但通过加间苯二酚或坚木栲胶或加一些血粉以及改进制备工艺等措施可缩短加压时间。如在碱性下缩聚然后在酸性下再缩聚便得到高分子量的树脂，不溶于水，再加天然树脂或聚乙烯醇等可使之成为乳状液。酚醛树脂也大量用于浸渍装饰板底层用的牛皮纸，为了使浸渍纸具有韧性，一般加甲酚或二甲酚与苯酚及甲醛共缩聚。间苯二酚甲醛树脂胶能在中性及室温下固化，用冷压，其耐沸水及耐候性能最好，胶粘工艺简便，多用于胶粘厚的木材或板材如桥梁、枕木及室外用的构件。氨基树脂及酚醛树脂固化后，胶层发生收缩而带有脆性，加入增量剂或填料使胶层具有一定的塑性，可以提高其耐老化性能。
热熔胶粘剂简称热熔胶，是一种热塑性树脂的混合物。全是固体，在高温下具有一定的流动性，润湿被粘物的表面冷却后即成为固态而达到胶粘。胶粘快，能源消耗少，并无溶剂污染。在胶合板生产中用于单板拼接、补洞或部分人造板封边。热熔胶主要成分为聚合树脂、增粘剂、增量剂、增塑剂、填料及抗氧剂。木工用热熔胶以乙烯－醋酸乙烯共聚物为主，其次为聚酰胺或聚乙烯等。热熔胶耐热性能较差，且不耐油和有机溶剂，其性能及所使用的设备有待改进。
木质素及单宁胶粘剂木质素是具有再生性的植物性木工胶粘剂。近年来由于石油资源日趋短缺而受到重视。造纸废液中的大量木质素也可被利用作为胶粘原料。现在，用木质素代替部分酚醛树脂已获成功。含单宁的植物种类很多，但所含组分不同。利用黑荆树的单宁与甲醛反应可制成中温固化的胶粘剂。
此外，近年来使用的聚异氰酸酯，用于制造刨花板时可降低用胶量并缩短加压时间，制品可用于室外，其耐久性及耐候性稍差于酚醛树脂胶；也用于改性或与其他胶种混合使用以提高耐水性。加拿大试制成功的具有高固体含量的酚醛树脂（70～90%），特别适用于稻草、稻壳、麦秆等材料的胶合，效果优于普通酚醛树脂。木材二次加工、细木工及木材复合材料的胶合可使用氯丁胶、丙烯酸酯及其共聚乳液，醋酸乙烯均聚及醋酸乙烯与乙烯等共聚乳液。
总之，正确选用胶粘剂，既能达到良好的胶粘作用，又能提高经济效益。