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玄武岩纤维对改性大豆蛋白胶黏剂性能的影响
发布时间:2018-02-05   浏览次数:245

天然大豆蛋白具有紧凑的球形结构,疏水基团被包裹在球形结构的内部,而亲水基团(氨基、羟基和羧基)则暴露在球形结构表面;同时大豆蛋白通过氢键、静电吸引作用、范德华力、二硫键和疏水作用形成错综复杂的四级结构。这些结构特性使大豆蛋白基胶黏剂存在耐水性差及胶接强度低等缺陷,严重制约了环保大豆蛋白胶黏剂的工业化应用。

玄武岩纤维是一种复合材料常用增强纤维,具有高强度、高模量、耐腐蚀等性能。该研究引入具有层状或链状结构的硅酸盐纤维,通过溶液插层改性修饰过程,分析玄武岩纤维对改性大豆蛋白胶黏剂力学性能的影响及胶合机理,为其工业化应用提供理论依据。

研究表明,适量玄武岩纤维的引入,有益于改性大豆蛋白胶黏剂的力学强度的提高。当玄武岩纤维引入量为大豆蛋白的5%时,其干、湿状胶合强度分别达2.15和0.92 MPa,且玄武岩纤维与大豆蛋白两相体系融合性良好,固化胶接界面致密。

玄武岩纤维增强大豆蛋白胶黏剂胶合性能,主要是由于降解大豆蛋白分子链段在高温和机械搅拌的过程中,插层进入了玄武岩纤维片层,形成了具有插层或剥离态的复合结构。长径比玄武岩纤维层状结构以插层或剥离形式分散在大豆蛋白中,会阻隔水分子向胶层中扩散和渗透,进而有效提高改性大豆蛋白胶黏剂的胶合性能。

按照国家标准Ⅱ类胶合板测试,中试试验结果表明,改性大豆蛋白胶黏剂湿状胶合强度均值可达1.05 MPa,木材压缩率仅14.92%,胶黏剂理化性能具有良好的稳定性,可替代部分脲醛树脂应用于实际生产。


该研究为改性大豆蛋白胶黏剂的工业化应用及推动环保木材胶黏剂的应用提供了实际参考。

来源:农业工程学报
 关键词:玄武岩纤维
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