在免漆板產(chǎn)品工業(yè)中,膠粘劑發(fā)揮著越來越大的作用,膠粘劑可以應(yīng)用在膠合板,定向刨花板,刨花板,纖維板,復(fù)合木材,以及層壓木制品,免漆板的強(qiáng)度性能離不開膠粘劑,是通過該木材表面機(jī)械和化學(xué)膠合而形成穩(wěn)定粘合的狀態(tài),這里介紹一下免漆板膠粘的原理和性能。
由于木材原理是多孔材料粘合機(jī)制是機(jī)械互鎖,當(dāng)膠粘劑滲透到木質(zhì)纖維內(nèi),發(fā)生有效的機(jī)械互鎖,膠水進(jìn)一步滲透到細(xì)胞壁微結(jié)構(gòu)中,增加了膠粘劑與木材接觸的表面積。當(dāng)膠粘劑流入細(xì)胞腔并滲入細(xì)胞壁內(nèi)部時(shí),會產(chǎn)生粘合效果。膠粘劑和木材分子之間的吸引力極大地促進(jìn)了膠合作用,之間的共價(jià)鍵,化學(xué)鍵,也有助于膠粘劑粘合強(qiáng)度提高。
對于一些木材表面,例如柚木,木材化合物會干擾膠粘劑接觸,導(dǎo)致膠合強(qiáng)度差,化學(xué)上的邊界效應(yīng)弱。為了獲得最大的膠合強(qiáng)度,膠粘劑必須覆蓋整個(gè)板材表面,并滲透到木材中。膠粘劑分子必須與木材分子直接接觸,以提供機(jī)械互鎖和分子間引力。此外木材一些顆粒角,天然缺陷和化合物也會導(dǎo)致膠粘效果差,除了完全覆蓋表面之外,膠粘劑必須流入木材的微觀孔或毛細(xì)結(jié)構(gòu)。可以通過施加壓力迫使膠粘劑深入木材纖維內(nèi)部。膠粘劑固化就形成粘合,通過三種機(jī)制進(jìn)行固化:(a)通過蒸發(fā)中從膠粘劑中出去水分,(b)加熱膠粘劑后冷卻固化,c)化學(xué)聚合成交叉連接結(jié)構(gòu),形成固化。
用于粘合的木材的表面性質(zhì)對于粘合性能極其重要。材料表面應(yīng)光滑,平整,沒有不規(guī)則表面,表面沒有滲出物,油,污垢和其他碎屑,木材表面的機(jī)械和化學(xué)性質(zhì)都會影響膠粘劑的效果,表面不平整的板材膠粘劑與表面不能形成牢固的粘合。
一般情況下免漆板粘合強(qiáng)度差是由于表面的化學(xué)性質(zhì),天然化合物,過度干燥或添加化學(xué)品,改變了木材原本的化學(xué)性質(zhì),降低了粘合性能。物理劣化和化學(xué)污染會干擾膠粘劑的流動和滲透,有時(shí)會干擾固化過程,導(dǎo)致粘合的內(nèi)聚強(qiáng)度過低。
然后是減少一些干擾問題,例如木材表面的一些化合物,這種化學(xué)成分也會干擾粘合性能,可以在膠合之前進(jìn)行水滴實(shí)驗(yàn),將一滴水放置在木材上,具有良好潤濕性和滲透性的表面,會在20秒內(nèi)吸收水滴,如果超出這個(gè)時(shí)間范圍,說明表面潤濕性和滲透性較差,可能難以粘合,這種問題也叫表面失活,需要重新進(jìn)行表面處理提高活性。常見的一些化學(xué)干擾物是瀝青,尤其是松樹和花旗松,以及柚木,當(dāng)在加工過程中經(jīng)受高溫時(shí),化合物遷移到表面,阻礙了膠粘劑與木材接觸。
一些合成化學(xué)污染物也會使木材表面失活,在生產(chǎn)免漆板的時(shí)候,為了減少提高防腐性能,板材經(jīng)過各種防腐劑處理,包括雜酚油,五氯苯酚,鉻酸銅砷酸鹽,銅唑,氨銅季銨鹽和硼化合物。這些處理通常會降低膠粘劑的性能,降低接觸面積,從而降低膠粘劑和木材之間的粘合強(qiáng)度。
(1)提高粘合強(qiáng)度,首先要對板材進(jìn)行表面處理,表面處理可以消除水分含量變化,平坦的表面膠粘劑能自由流動并形成均勻的薄層,可以大大提高粘合性能。
(2)板材預(yù)處理也能提高粘合強(qiáng)度,羥基轉(zhuǎn)化為乙酰基,通過酚醛熱壓膠粘劑與乙酰化木材形成持久的粘合,與未經(jīng)處理的板材相比,粘合效果更好。
(3)通過高溫高壓提高膠水的滲透性,免漆板中的膠合板,定向刨花板,刨花板,纖維板和硬質(zhì)纖維板,這些材料都會在熱壓過程中,膠水滲透內(nèi)部,固化非常穩(wěn)定。
(4)復(fù)合木材產(chǎn)品的通常比實(shí)木產(chǎn)品的表面更難粘合,這此外復(fù)合材料的內(nèi)部強(qiáng)度通常會限制膠粘劑的強(qiáng)度,由于性能和成本優(yōu)勢,將木質(zhì)復(fù)合材料粘合到金屬或塑料上的產(chǎn)品變得越來越普遍,需要先進(jìn)行打磨改善粘合性。
免漆板良好的粘合性通常需要清潔表面以去除污染物,或其他特殊處理來化學(xué)活化表面,通過各種輔助手段提高內(nèi)部膠粘劑的性能,這樣生產(chǎn)出來的板材才能夠達(dá)到所需要的性能強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。