添加剂的各种性能指标

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1 添加剂的理化特性

包括颜色、粒度、含水率、ｐＨ值和灰分等理化特性决定着胶粘剂的涂布方式。室内家具常采用浅色,如果做测试用可选用深颜色以利判断木破率情况。一般用于辊涂的胶粘剂,其添加剂粒度为200目左右,而喷涂或淋涂的胶粘剂则用325目左右。添加剂的含水率以7%～12%为宜。添加剂的ｐＨ值和缓冲容量对其与树脂的相容性至关重要,灰分的含量对刀具磨损起着重要作用。但添加剂的某些理化特性又是交互联系的,如各种添加剂在水、酒精及氢氧化钠溶液中的溶解和分散性能各异,而这些特性对胶合过程都有着重要影响。另外,同蛋白、淀粉类增量剂相比,填充剂的分子亲和性表现更加迟钝一些。在大多数应用场合下,添加剂是改善胶合性能,使胶合材料达到胶合标准的一个重要因子。某些添加剂,如核桃壳粉含有油性物质,在与胶粘剂混合过程中起着类似发泡剂的作用,而一般情况下,这些气泡对胶合作用有不良影响。

3.2 添加剂的成分对环境的影响

每种添加剂的原材料都有自己固有的组成和特征。某些情况下对胶合作用有积极影响的特征,但在另一种情况下可能有不利影响。从纯稻壳生产的糠醛剩余物与从玉米芯和燕麦壳生产的相比,前者由于灰分的含量大于20%,不能象后者一样很好地在氢氧化钠水溶液中分散。另外,高灰分的物质对胶的粘度、喷胶设备及切削工具都有重要影响。由于各种树脂的酸碱度差异较大,因而添加剂的酸碱性及缓冲容量对胶合作用有重要影响。另外,选用添加剂时还应注意到它对环境的影响。如石棉是一种很好的木材胶粘剂添加剂,但从生产环境及

最终用户的安全性考虑,现在已禁止使用。

3.3 增量剂及填充剂的添加比率

填充剂和增量剂都具有增加胶粘剂固体含量的作用。填充剂的增量效果也很重要。一般情况下,当填充剂的增量效果不很明显时,采用填充剂与增量剂的比率为1. 2时效果比较好。由于木材胶合表面组织结构的差异,其表面的孔隙范围在0 001～300μｍ之间,因而填充剂在胶合过程中的搭桥作用就显得很重要。添加剂在室温和特定条件下的湿润能力和扩散速度是一个很重要的性能因子。一般来说,增量剂中加入1%或更少的填充剂更有利于胶粘剂的储存、流动以及最终使用性能。在以前结构胶合板用分散型酚醛树脂中,填充剂与增量剂的混合比率为2. 1。近年来,这个比率下降到1 .1,甚至在某些场合已下降到1 .2。添加剂与树脂固体含量的比率要考虑到最终的胶合效果。淀粉类增量剂的使用还要注意细菌及霉菌对胶层的侵害。基于这种考虑,美国胶合板协会规定蛋白淀粉类增量剂最大用量不超过固体树脂量的40%。

3.4 添加剂的含水率及其对树脂适用期及固化时间的影响

木材胶粘剂的主要溶剂是水,如果添加剂的含水率过高,将导致产品质量下降以及热量损失。添加剂对树脂的活性及适用期也有影响。有些添加剂加入树脂中后,树脂粘度增加到一定程度后不再增加,可稳定保持数天有些添加剂则使树脂粘度不断增加,适用期严重缩短。根据树脂用途的不同,选择添加剂时可以将适用期作为一个重要因子来考虑。各种树脂因类型和用途不同,其ｐＨ值范围在2～12,因而添加剂的酸碱度对固化时间及产品质量有影响。一般来说,辊涂对胶粘剂粘度稳定性的要求比喷涂和淋涂低一些。在碱性条件下,坚果壳粉添加剂比糠醛剩余物更稳定一些,后者使树脂粘度不断增加。因此,一种添加剂适用于辊涂胶粘剂却不一定适用于喷涂和淋涂胶粘剂。另外,添加剂在树脂中保持悬浮状态而不沉淀的特性

也很重要。为防止结团和沉淀,树脂储存装置应配有慢速搅拌装置。

3.5 添加剂对胶合强度及刀具磨损性能的影响

一种添加剂对不同物质之间的分子亲和力应当有增强作用。即通过减少胶粘剂与基材之间的距离提高胶层的强度性能。某些添加剂可以增加胶层的抗拉强度和刚度并改善胶层的抗冲击性能。根据添加剂物理化学性质的不同,它对工具的磨损程序也有所差异。可以根据添加剂的灰分含量和类型,判断其对刀具的机械磨损与化学腐蚀的倾向。添加剂对层积材和家具用板材后续加工工具的影响尤其应该重视。

3.6 添加剂对胶粘剂触变性能的影响

木材胶粘剂的触变性和其粘度有关,即使用前胶的粘度较小,而当涂布后粘度立即变大。添加剂的类型对胶粘剂的这一性质有较大的影响。胶粘剂的触变性和防沉淀性对层积材的胶合尤为重要。树脂的触变性对其流动性、均匀涂布和减少胶合过程的渗透现象都有重要作用。