天然膠黏劑
出自 MBA智库百科(https://wiki.mbalib.com/)
目錄 |
什麼是天然膠黏劑[1]
天然膠黏劑是指由天然有機物製成的膠黏劑。它是最早進入人類生活領域的膠黏劑。
天然膠粘劑的特點是粘接速度快,貯存時間長,操作方便,價格便宜;而且大多數為水溶性,無毒或者低毒。但是由於天然膠粘劑的原料來源受地區、季節、氣候等多方面自然條件的限制,品種比較單一、耐生物降解性較差、粘接力較低、不能適用於現代化大生產。但是由於天然膠黏劑大都是水溶性的或者是熱熔型的,產品具有無毒、不污染環境,使得天然膠黏劑任然占著很重要的作用。在當今環保呼聲日高的情況下,開發和利用再生資源的製作膠黏劑又受到重視。
天然膠黏劑的種類及其應用[1]
1.木素膠黏劑
木素是木材的主要成分之一,其在木材中的含量約占木材質量的20%~40%,僅次於纖維素。木素很難從木材中直接提取,主要來源是紙漿廢液,資源極為豐富。木素不能單獨用來做膠黏劑,木素的酚基與甲醛作用後得到的酚醛樹脂類聚合物才能被用來作為膠黏劑。為提高膠黏劑的耐水性,我們可能把它與環氧異酸酯、苯酚、間苯二酚等化合物並用。當前,木素的純化技術以及如何降低其分散性是研究重點課題。木素膠黏劑主要用於膠合板和刨花板的粘接,它被改性後,可擴大其使用範圍。改性方法有羥甲基改性、酚化改性、羥丙基改性、環氧化改性、聚氨酯化改性等。
2.單寧膠黏劑
單寧是一種含有多元酚基的有機化合物,廣泛存在於植物的根、葉、皮和果實中。單寧膠劑的製作方法是將單寧、甲醛與水混合,並經加熱,制得單寧樹脂,然後在該樹脂中再加入固化劑和填料,攪拌均勻即得到單寧膠黏劑。單寧膠的優點是固化速度快、膠黏性能好。冷固化的或無游離甲醛釋放的木材膠黏劑是木材工業領域中使用的膠黏劑的發展方向。目前我們研究的重點是如何對單寧進行水解,以降低其分子量,增加分子的流動性、柔軟性;如何將影響黏度和耐水性的樹膠大分子進行降解,以提高其膠黏性能。
單寧膠黏劑具有良好的耐濕老化性能,其膠接性能與酚醛膠黏劑相似。
3.蛋白質膠黏劑
蛋白質膠黏劑是以含蛋白質的物質為主要原料的一類天然膠黏劑。動物蛋白和植物蛋白均可用來製作膠黏劑。此膠黏劑有較高的膠接強度,主要用於傢具製造、木製品生產。但其耐熱性和耐水性較差。
近年來,研究人員對大豆蛋白膠黏劑進行了大量的研究,試圖提高它的耐水性及黏接強度。研究人員將大豆蛋白在鹼性條件下水解後與酚醛樹脂、苯酚-間苯二酚-甲醛樹脂和脲醛樹脂化合,製造出一種新的樹脂,這種樹脂比標準的苯酚-間苯二酚-甲醛樹脂膠黏劑所需的固化時間短,還可黏接含水率高達150%的木材。
4.澱粉膠黏劑
澱粉是一種無毒無害、價格低廉、可生物降解、對環境友好的天然可再生資源。澱粉膠黏劑主要應用於紙及紙製品的膠黏。
5.纖維素類膠黏劑
纖維素是以葡萄糖為基本單元的高分子,它與澱粉的構成單元相同,但纖維素是以β-1和4糖苷鍵連接而成的線型高分子。纖維素不溶於一般溶劑,不能直接作為膠黏劑被使用。但是,經化學改性的纖維素衍生物可溶於水及有機溶劑,可作為膠黏劑使用。化學改性的原理是把纖維素的羥基變成酯或醚。纖維素類膠黏劑可作為熱熔膠使用。
6.木材原料膠黏劑
木材在特定的條件下可被製作成膠黏劑,用於膠接木材。在300℃以上的高溫條件下,研究人員把木材與酸、水或苯酚共同作用,使木材轉化成低分子物質,從而制得木材膠黏劑。不過這種方法比較複雜,需要特殊的反應容器。近年來人們已研究出比較簡單的木材液化方法,把木材液化後製成膠黏劑。
天然澱粉膠黏劑是該如何製作