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杨木胶合板胶合耐老化性能的研究

作　者: 谢海峰
导　师: 蒋远舟；向仕龙
学　校: 中南林学院
专　业: 木材科学与技术
关键词: 杨木胶合板施胶量组坯方式胶合耐老化性能
分类号: TS653
类　型: 硕士论文
年　份: 2001年
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内容摘要

我国改革开放以后，由于基础建设速度加快和人民生活水平的提高，对胶合板的需求逐年增长。胶合板一般用于室内装修、混凝土模板等方面；顺纹理方向胶合而成的单板层积材（LVL）主要作为结构用材使用，并已用于家具制造。由于胶合板在使用中受到天气变化或人为因素的影响，性能会逐渐降低，其使用寿命成为人们关心的问题。对人造板耐久性的研究，国外对刨花板的研究比较多。国内对刨花板的耐老化性也作了一定的研究，但系统性的研究还较少。国内外对胶合板耐久性的研究报道都比较少。随着天然林资源的日益减少和我国天然林保护工程的实施，人工林速生材——杨木已成为主要的胶合板用原料。针对这种情况，进行了杨木胶合板的胶合耐老化性研究。本试验采用ASTM D1037和BS 5669两种加速老化试验方法，分别对酚醛树脂胶和脲醛树脂胶杨木胶合板（三层），在不同施胶量、不同组坯方式条件下进行了老化试验，结果发现：（1）在BS5669加速老化试验中，脲醛树脂胶杨木胶合板的胶合强度在第一个老化周期显著下降，顺纹理组坯胶合板的胶合强度下降得比垂直纹理组坯的胶合板快。胶合强度在第一周期下降的速度随着施胶量的增加而增大，顺纹理组坯时尤为明显。因此，在生产单板层积材时，工艺上应力求以最少的施胶量来获得最佳的胶合强度。如果盲目的以提高施胶量来增加胶合强度，产品的胶合耐久性将会很差。对于普通胶合板来说，在一定范围内增加施胶量，能够提高产品的胶合耐久性。（2）经过BS5669加速老化试验的三个老化周期后，顺纹理组坯杨木胶合板施胶量较大的，胶合强度保存率较小；垂直纹理组坯脲醛树脂胶杨木胶合板施胶量较大的，胶合强度保存率较大。但是顺纹理组坯胶合板老化后的胶合强度绝对值要比垂直纹理的大。因此在胶合板生产中，组坯设计时应考虑到顺纹理胶合强度大于垂直纹理胶合强度，以使在相同施胶量的情况下获得较佳的胶合性能。（3）脲醛树脂胶杨木胶合板在BS5669加速老化试验中，木材单板的强度始终大于胶层抗剪强度。由于水分是引起脲醛树脂胶杨本胶合板耐久性下降的最重要因素，所以对其进行防水、防湿处理后能够得到具有高强度和较强耐老化能力的板材。（4）从两种标本单板的试验结果来看，脲醛树脂胶合板的胶合性能和胶合耐老化性能可能还受到单板表面垂直纹理、平行纹理两个方向上的波动情况和木材次要化学成份的影响。木材的灰分、热水提取物、苯醇提取物、1％NaOH提取物等成份，可能会促进脲醛树脂胶的水解，因而当它们含量高时，胶合板的耐老化性能下降较多。这种情况还需要经进一步的试验证实。（5）酚醛树脂胶杨木胶合板在 ASTM D1037加速老化试验中，最后木材单板的强度均小于胶层抗剪强度，而且经过三个老化周期后，试件表面粗糙并有可见细小裂纹随着试验的进行而变宽、变深。因此，当酚醛树脂胶合板用于室外或恶劣的环境中时，不必太担心胶层的老化，而应该选用材质好的树种单板，因为酚醛树脂胶的耐久能力要比本材强，而且材质好的木材单板还能起到一定的保护和延缀胶层老化的作用。（6）在ASTM D1037加速老化试验中，受顺纹理和垂直纹理两种组坯方式的影响，前者在第三个老化周期结束时，木材的强度就小于胶层的抗剪强度，而后者到第四个老化周期结束时才出现这种情况，说明顺纹理组坯时的胶合耐老化性能较好。顺纹理组坯的酚醛树脂胶合板在第二个老化周期结束时，施胶量大的试件的保存胶合强度就大，而此时胶合强度的保存率因施胶量的变化而变化得较小。垂直纹理组坯的板材在第三个老化周期结束时也是如此。（7）就两种杨本单板来说，用酚醛树脂胶制成的胶合板的胶合耐老化性能基本接近，这有可能说明，木材的次要化学成分对酚醛树脂胶合板的胶合耐老化性能没有明显的影响。

全文目录

中文摘要  6-8
1．文献综述  8-19
  1．1 人造板的胶合机理  8-9
  1．2 胶合老化机理及人造板老化原因  9-14
    1．2．1 胶合老化机理  9-13
      1．2．1．1 水分的作用  9-10
        1．2．1．1．1 水对胶接界面的作用  10
        1．2．1．1．2 水对胶层的作用  10
      1．2．1．2 应力的影响  10-12
      1．2．1．3 热老化作用  12-13
    1．2．2 人造板老化原因  13-14
  1．3 人造板加速（人工）老化试验方法及影响因素  14-18
    1．3．1 人造板加速（人工）老化试验方法  14-16
      1．3．1．1 ASTM D1037六循环加速老化法  14-15
      1．3．1．2 WCAMA六循环老化法  15
      1．3．1．3 DIN 68763（V100）两小时煮沸检测法  15
      1．3．1．4 BS 5669（V313）三循环老化法  15-16
      1．3．1．5 老化仪检测法  16
      1．3．1．6 其它加速（人工）老化方法  16
    1．3．2 人造板加速（人工）老化试验的影响因素  16-18
      1．3．2．1 温度  16-17
      1．3．2．2 湿度  17
      1．3．2．3 试件尺寸  17
      1．3．2．4 人造板的表面装饰  17
      1．3．2．5 其它因素  17-18
  1．4 人造板加速（人工）老化试验现状  18-19
2 正文  19-38
  2．1 试验材料与方法  19-24
    2．1．1 试验材料  19-20
      2．1．1．1 杨木单板  19
      2．1．1．2 胶料  19-20
        2．1．1．2．1 脲醛树脂胶  19
        2．1．1．2．2 固化剂  19
        2．1．1．2．3 酚醛树脂胶  19-20
    2．1．2 试验方法  20-24
      2．1．2．1 杨木胶合板的压制  20-22
        2．1．2．1．1 杨木单板的裁切及干燥  20
        2．1．2．1．2 脲醛树脂胶杨木胶合板的压制  20-21
        2．1．2．1．3 酚醛树脂胶杨木胶合板的压制  21-22
      2．1．2．2 试件的制作  22
      2．1．2．3 加速老化试验方法  22-23
      2．1．2．4 检测方法  23-24
  2．2 试验结果和讨论  24-36
    2．2．1 脲醛树脂胶杨木胶合板  24-31
      2．2．1．1 加速老化条件下脲醛树脂胶杨木胶合板胶合强度的变化规律  24-28
      2．2．1．2 不同组坯方式的脲醛树脂胶杨木胶合板老化前后的胶合强度变化  28-30
      2．2．1．3 两种杨木单板的脲醛树脂胶合板胶合耐老化性能的比较  30-31
    2．2．2 酚醛树脂胶杨木胶合板  31-36
      2．2．2．1 加速老化条件下酚醛树脂胶杨木胶合板的胶合强度变化规律  32-34
      2．2．2．2 不同组坯方式的酚醛树脂胶杨木胶合板老化前后的胶合强度变化  34-36
      2．2．2．3 两种杨木单板的酚醛树脂胶合板胶合耐老化性能的比较  36
  2．3 结论  36-38
    2．3．1 脲醛树脂胶杨木胶合板  36-37
    2．3．2 酚醛树脂胶杨木胶合板  37-38
3 参考文献  38-42
摘要（英文）  42-44
致谢  44

杨木胶合板胶合耐老化性能的研究

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