CN114736507A - 一种生物质基改性无醛环保型人造板胶黏剂的制备方法 - Google Patents

一种生物质基改性无醛环保型人造板胶黏剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种生物质基改性无醛环保型人造板胶黏剂的制备方法，其是取木质素和镧铌酸混合均匀得到混合物，然后将混合物装入可抽真空处理的透明PE薄膜包装袋中，铺平成薄层后，密封并抽真空，接着以钴60作为辐射源，按45～75kGy的辐照剂量对混合物进行辐照处理；将辐照处理后的混合物拆除PE薄膜，然后对混合物喷入灭菌的去离子水，接着再加入木质素降解酶混合均匀得到改性木质素；接着称取以下重量份数的组分：MDI胶100份、改性木质素15～25份、无机粉体5～12份、稀释剂3～8份；接着依次加入到滚筒式拌胶机中搅拌混合即得生物质基改性无醛环保型人造板胶黏剂，该复合环保型人造板胶黏剂可以解决胶黏剂在刨花表面不易分散和施胶量高的问题。

Description

一种生物质基改性无醛环保型人造板胶黏剂的制备方法
技术领域
本发明属于人造板胶黏剂技术领域，具体涉及一种生物质基改性无醛环保型人造板胶黏剂的制备方法。
背景技术
近几年来人造板应用市场对绿色无醛板材的追求十分强烈，当前能够进行产业化应用的无醛胶水是二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）胶水，众多人造板企业纷纷开始应用MDI胶水来制备人造板，已达到绿色无醛之要求。传统的人造板制备工艺中，MDI的施胶量约占整个板材重量的13～15%，占人造板生产成本50%以上，是影响人造板市场竞争力的决定性因素；通过复合其他环保胶黏剂或降低施胶量，在维持人造板原来性能的基础上，降低人造板胶黏剂的成本占比，是推动无醛刨花板大规模应用的关键。
此外，单一MDI的粘稠度高，与刨花板进行混合拌胶时，MDI胶在刨花表面不易分散，极易造成粘附不均匀，热压后就会造成定向刨花板内应力不均就会出现***脱层现象，严重限制了刨花板的应用。因此，开发一种环保、安全、施胶量低，且能够均匀分散在刨花表面的人造板胶黏剂成为了研究的热点。
发明内容
针对上述不足，本发明公开了一种生物质基改性无醛环保型人造板胶黏剂的制备方法，生产得到复合环保型人造板胶黏剂，解决胶黏剂在刨花表面不易分散和施胶量高的问题。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种生物质基改性无醛环保型人造板胶黏剂的制备方法，其包括以下步骤：
（1）取木质素和镧铌酸混合均匀得到混合物，所述木质素和镧铌酸的重量比为100:（0.2～1），然后将混合物装入可抽真空处理的透明PE薄膜包装袋中，铺平成厚度为1.5cm～2cm的薄层后，密封并抽真空，接着以钴60作为辐射源，按45～75kGy的辐照剂量对混合物进行辐照处理；将辐照处理后的混合物转入呈正压的洁净车间，并且拆除PE薄膜，然后对混合物喷入灭菌的去离子水，所述去离子水的重量为所述木质素重量的10～15%，接着再加入木质素降解酶混合均匀后在25～35℃下放置48～72h，即得改性木质素，所述木质素和木质素降解酶的重量比为500:（1～2）；
（2）称取以下重量份数的组分：MDI胶100份、改性木质素15～25份、无机粉体5～12份、稀释剂3～8份；接着依次加入到滚筒式拌胶机中，然后以100r/min的速度搅拌处理5～10 min，即得生物质基改性无醛环保型人造板胶黏剂，然后在30min内与刨花板混合均匀，完成施胶。
木质素是由3种苯丙烷单元通过醚键和碳碳键相互连接形成的具有三维网状结构的生物高分子，含有丰富的芳环结构、脂肪族和芳香族羟基以及醌基等活性基团。目前，木质素的主要获取途径为从纸浆废液中提取。木质素受碱的作用，发生一定程度的碱性水解，使其溶解度增加，而被抽提出来，经沉淀分离，得到的木质素称为碱木质素；通过klason法提取获得木质素称为klason木质素；从硫酸盐纸浆中提取的为硫代木质素；从亚硫酸盐纸浆中提取的为磺酸木质素，主要以木质素磺酸钙和木质素磺酸钠形式存在。木质素在特定的真菌、细菌及相应微生物群落环境中可以发生缓慢降解形成木质素分子链片段、芳香性化合物，甚至二氧化碳和水等。降解过程主要依赖于一系列木质素降解酶的非特异性氧化反应，这些酶包括木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶及漆酶。
综上所述，木质素是无定形的热塑性高聚物，没有熔点，但具有玻璃态转化性质，在一定的压力下，会发生软化并具有流动性和胶黏性，是一种天然的、性能优异的黏结剂。但是木质素是聚酚类高分子化合物，大量的活性基团包裹在分子内部，分子间相互作用强，芳环结构交织成网，存在反应活性低、软化温度点高，且流动性差等缺陷；为此，本发明对木质素进行改性，以获取具有高流动性和反应活性的木质素分子链段，首先将木质素和镧铌酸混合，因为镧铌酸是一种具有钙钛矿结构的层状金属氧化物，它显示出比其他同类金属氧化物材料更强的酸性，在光催化剂材料领域具有优异的潜在能力，然后再用PE塑料薄膜对木质素进行隔氧、隔菌后，采用放射线同位素钴60产生γ-射线对木质素进行预处理，一方面对木质素进行杀菌处理，可以最大程度的降低大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏杆菌、念珠菌、黑曲霉菌等细菌对下一步木质素和半纤维素酶解反应的干扰；另一方面，在木质素粉末中加入了片层状的镧铌酸催化剂，在γ-射线的作用下，可以催化木质素分子链上部分C-O键发生断裂，降低木质素分子量的基础上，形成更多具有活性基团的木质素分子链段。
同时，在制浆工艺中提取得到的木质素产品，由于半纤维素与木质素间可通过稳定的共价键形成结合，一般难以实现木质素与半纤维素的完全分离，大部分为木质素-半纤维素复合物。所以本发明在对木质素进行辐照处理后，利用木质素过氧化物酶/漆酶复合酶对木质素进行降解，形成系列低分子量、多羟基、多醛基结构的木质素分子链段，从而达到增加木质素在高温条件下的流动性和与提高其与MDI胶及刨花表面羟基的反应活性的目的。
滑石粉是一种工业产品，滑石粉一般边界品位（含滑石）35%、工业品位50%，通过分选后，一些低品位、白度差的渣浆、废料、边角料等滑石尾矿缺乏低成本、大批量的资源化利用方法，是矿山主要的污染源。本发明针对这一问题，将滑石尾矿粉体回收利用添加到胶黏剂中，因为滑石具有抗结作用，可以作为脱模剂和防黏剂，添加滑石尾矿粉体一方面可以降低胶黏剂的表观粘度，避免喷胶过程因胶粘度过高使胶黏剂在刨花表面不易分散和粘附不均匀的现象；另一方面，滑石尾矿粉体可以充分填充到刨花间的缝隙中，进而降低刨花板的应力缺陷，提高力学强度。
同时，本发明按比例将丙二醇、一缩二乙二醇、石蜡和水混合制备得到稀释剂并添加至胶黏剂中，一方面可以根据自身作为溶剂的特性，通过降低MDI胶的粘度的方式提高施胶均匀性；同时稀释剂成分中的丙二醇、一缩二乙二醇，因具备有活性羟基，可以作为MDI胶和木质素间连接的“桥梁”，通过形成更复杂网状交联的结构提高胶黏剂的黏结性能和刨花板产品的耐水性能。
所述的MDI胶为万华化学的WANNATE®CW-20、WANNATE® PM300和WANNATE®PM-200中的任意一种。
进一步的，所述木质素包括碱木质素、酸溶木质素、Klason木质素、硫代木质素、木质素磺酸钠和木质素磺酸钙中的任意一种；优选碱木质素和Klason木质素中的任意一种。
进一步的，所述的镧铌酸呈片层状结构，结构分子式为HLaNb2O7。
进一步的，所述的木质素降解酶为木质素过氧化物酶和漆酶混合得到的复合酶，在所述复合酶中，所述木质素过氧化物酶和漆酶的重量比为（1～3）:1。
进一步的，所述的无机粉体是粒径为400目～600目的滑石尾矿，所述滑石尾矿含有20wt%以上的滑石，所述滑石尾矿中还含有白云石、石英石、绿泥石和方解石中的任意一种或多种组分。
进一步的，所述的稀释剂由丙二醇、一缩二乙二醇、石蜡和水混合组成的，所述丙二醇、一缩二乙二醇、石蜡和水的重量比为1:2:2:5。
本技术方案与现有技术相比较具有以下有益效果：
1、木质素为可再生高分子，主要存在于制浆废液中，是天然的胶黏剂。本发明通过对木质素的改性预处理，再将其与MDI胶、无机粉体、稀释剂混合制备用于人造板生产的胶黏剂，可以在一定程度上降低基于化学合成和不可再生的MDI胶的使用量，而且还具有安全、绿色、环保的特性。
2、本发明所述的木质素改性方法的反应更温和，常规木质素活化反应，一般都需要在有机溶剂、高温、H2氛围等苛刻条件下，在超过200℃反应2~5h以上才能获得较好的产物。本发明采用辐照-酶解改性法，在温和条件下即可获得低分子量、高活性、高流动性的木质素分子链段。
3、本发明生产得到的胶黏效果更优异，通过加入改性木质素、滑石尾矿和稀释剂等物料，可有效降低胶黏剂的粘度，并生成复杂网状高分子结构，进而提升施胶的均匀性和胶黏剂的胶黏性能，而且工艺简单，可操作性强。
具体实施方式
以下通过实施例进一步说明本发明，但不作为对本发明的限制。下列实施例中未注明的具体实验条件和方法，所采用的技术手段通常为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1：
一种生物质基改性无醛环保型人造板胶黏剂的制备方法，其包括以下步骤：
（1）取木质素和镧铌酸混合均匀得到混合物，所述木质素和镧铌酸的重量比为100:0.4，然后将混合物装入可抽真空处理的透明PE薄膜包装袋中，铺平成厚度为1.75cm的薄层后，密封并气处理至-0.1 Mpa，接着以钴60作为辐射源，按55kGy的辐照剂量对混合物进行辐照处理；将辐照处理后的混合物转入呈正压的洁净车间，并且拆除PE薄膜，然后对混合物喷入灭菌的去离子水，所述去离子水的重量为所述木质素重量的12%，接着再加入木质素降解酶混合均匀后在28℃下放置56h，即得改性木质素，所述木质素和木质素降解酶的重量比为500:1.2；所述木质素为Klason木质素；所述的镧铌酸呈片层状结构，结构分子式为HLaNb2O7；所述的木质素降解酶为木质素过氧化物酶和漆酶混合得到的复合酶，在所述复合酶中，所述木质素过氧化物酶和漆酶的重量比为1.85:1；
（2）称取以下重量份数的组分：MDI胶100份、改性木质素19份、无机粉体8份、稀释剂5.5份；接着依次加入到滚筒式拌胶机中，然后以100r/min的速度搅拌处理8 min，即得生物质基改性无醛环保型人造板胶黏剂，然后在30min内与刨花板混合均匀，完成施胶；所述的MDI胶为万华化学的WANNATE®CW-20；所述的无机粉体是粒径为450目的滑石尾矿，所述滑石尾矿含有30wt%的滑石，所述滑石尾矿中还含有白云石、石英石；所述的稀释剂由丙二醇、一缩二乙二醇、石蜡和水混合组成的，所述丙二醇、一缩二乙二醇、石蜡和水的重量比为1:2:2:5。
实施例2：
一种生物质基改性无醛环保型人造板胶黏剂的制备方法，其包括以下步骤：
（1）取木质素和镧铌酸混合均匀得到混合物，所述木质素和镧铌酸的重量比为100:0.2，然后将混合物装入可抽真空处理的透明PE薄膜包装袋中，铺平成厚度为1.5cm的薄层后，密封并气处理至-0.08Mpa，接着以钴60作为辐射源，按45kGy的辐照剂量对混合物进行辐照处理；将辐照处理后的混合物转入呈正压的洁净车间，并且拆除PE薄膜，然后对混合物喷入灭菌的去离子水，所述去离子水的重量为所述木质素重量的10%，接着再加入木质素降解酶混合均匀后在25℃下放置48h，即得改性木质素，所述木质素和木质素降解酶的重量比为500:1；所述木质素为硫代木质素；所述的镧铌酸呈片层状结构，结构分子式为HLaNb2O7；所述的木质素降解酶为木质素过氧化物酶和漆酶混合得到的复合酶，在所述复合酶中，所述木质素过氧化物酶和漆酶的重量比为1:1；
（2）称取以下重量份数的组分：MDI胶100份、改性木质素15份、无机粉体5份、稀释剂3份；接着依次加入到滚筒式拌胶机中，然后以100r/min的速度搅拌处理5min，即得生物质基改性无醛环保型人造板胶黏剂，然后在30min内与刨花板混合均匀，完成施胶；所述的MDI胶为万华化学的WANNATE®CW-20；所述的无机粉体是粒径为400目的滑石尾矿，所述滑石尾矿含有30wt%的滑石，所述滑石尾矿中还含有方解石；所述的稀释剂由丙二醇、一缩二乙二醇、石蜡和水混合组成的，所述丙二醇、一缩二乙二醇、石蜡和水的重量比为1:2:2:5。
实施例3：
一种生物质基改性无醛环保型人造板胶黏剂的制备方法，其包括以下步骤：
（1）取木质素和镧铌酸混合均匀得到混合物，所述木质素和镧铌酸的重量比为100:0.8，然后将混合物装入可抽真空处理的透明PE薄膜包装袋中，铺平成厚度为1.9cm的薄层后，密封并气处理至-0.1Mpa，接着以钴60作为辐射源，按65kGy的辐照剂量对混合物进行辐照处理；将辐照处理后的混合物转入呈正压的洁净车间，并且拆除PE薄膜，然后对混合物喷入灭菌的去离子水，所述去离子水的重量为所述木质素重量的14%，接着再加入木质素降解酶混合均匀后在32℃下放置64h，即得改性木质素，所述木质素和木质素降解酶的重量比为500:1.8；所述木质素为酸溶木质素；所述的镧铌酸呈片层状结构，结构分子式为HLaNb2O7；所述的木质素降解酶为木质素过氧化物酶和漆酶混合得到的复合酶，在所述复合酶中，所述木质素过氧化物酶和漆酶的重量比为2.5:1；
（2）称取以下重量份数的组分：MDI胶100份、改性木质素22份、无机粉体10份、稀释剂7份；接着依次加入到滚筒式拌胶机中，然后以100r/min的速度搅拌处理8min，即得生物质基改性无醛环保型人造板胶黏剂，然后在30min内与刨花板混合均匀，完成施胶；所述的MDI胶为万华化学的WANNATE®PM-200；所述的无机粉体是粒径为500目的滑石尾矿，所述滑石尾矿含有32wt%的滑石，所述滑石尾矿中还含有白云石、石英石、方解石；所述的稀释剂由丙二醇、一缩二乙二醇、石蜡和水混合组成的，所述丙二醇、一缩二乙二醇、石蜡和水的重量比为1:2:2:5。
实施例4：
一种生物质基改性无醛环保型人造板胶黏剂的制备方法，其包括以下步骤：
（1）取木质素和镧铌酸混合均匀得到混合物，所述木质素和镧铌酸的重量比为100:1，然后将混合物装入可抽真空处理的透明PE薄膜包装袋中，铺平成厚度为2cm的薄层后，密封并气处理至-0.15Mpa，接着以钴60作为辐射源，按75kGy的辐照剂量对混合物进行辐照处理；将辐照处理后的混合物转入呈正压的洁净车间，并且拆除PE薄膜，然后对混合物喷入灭菌的去离子水，所述去离子水的重量为所述木质素重量的15%，接着再加入木质素降解酶混合均匀后在35℃下放置72h，即得改性木质素，所述木质素和木质素降解酶的重量比为500:2；所述木质素为碱木质素；所述的镧铌酸呈片层状结构，结构分子式为HLaNb2O7；所述的木质素降解酶为木质素过氧化物酶和漆酶混合得到的复合酶，在所述复合酶中，所述木质素过氧化物酶和漆酶的重量比为3:1；
（2）称取以下重量份数的组分：MDI胶100份、改性木质素25份、无机粉体12份、稀释剂8份；接着依次加入到滚筒式拌胶机中，然后以100r/min的速度搅拌处理10 min，即得生物质基改性无醛环保型人造板胶黏剂，然后在30min内与刨花板混合均匀，完成施胶；所述的MDI胶为万华化学的WANNATE® PM300；所述的无机粉体是粒径为400目～600目的滑石尾矿，所述滑石尾矿含有40wt%的滑石，所述滑石尾矿中还含有白云石、石英石；所述的稀释剂由丙二醇、一缩二乙二醇、石蜡和水混合组成的，所述丙二醇、一缩二乙二醇、石蜡和水的重量比为1:2:2:5。
实施例5：
一种生物质基改性无醛环保型人造板胶黏剂的制备方法，其包括以下步骤：
（1）取木质素和镧铌酸混合均匀得到混合物，所述木质素和镧铌酸的重量比为100:0.8，然后将混合物装入可抽真空处理的透明PE薄膜包装袋中，铺平成厚度为1.8cm的薄层后，密封并气处理至-0.1 Mpa，接着以钴60作为辐射源，按60kGy的辐照剂量对混合物进行辐照处理；将辐照处理后的混合物转入呈正压的洁净车间，并且拆除PE薄膜，然后对混合物喷入灭菌的去离子水，所述去离子水的重量为所述木质素重量的12.5%，接着再加入木质素降解酶混合均匀后在30℃下放置60h，即得改性木质素，所述木质素和木质素降解酶的重量比为500:2；所述木质素为Klason木质素；所述的镧铌酸呈片层状结构，结构分子式为HLaNb2O7；所述的木质素降解酶为木质素过氧化物酶和漆酶混合得到的复合酶，在所述复合酶中，所述木质素过氧化物酶和漆酶的重量比为2.5:1；
（2）称取以下重量份数的组分：MDI胶100份、改性木质素20份、无机粉体8份、稀释剂5份；接着依次加入到滚筒式拌胶机中，然后以100r/min的速度搅拌处理10 min，即得生物质基改性无醛环保型人造板胶黏剂，然后在30min内与刨花板混合均匀，完成施胶；所述的MDI胶为万华化学的WANNATE®CW-20；所述的无机粉体是粒径为600目的滑石尾矿，所述滑石尾矿含有35wt%的滑石，所述滑石尾矿中还含有白云石；所述的稀释剂由丙二醇、一缩二乙二醇、石蜡和水混合组成的，所述丙二醇、一缩二乙二醇、石蜡和水的重量比为1:2:2:5。
对比例1：
本对比例与实施例5所述制备方法的区别仅在于，在步骤（1）中不添加镧铌酸，其它步骤方法不变。
对比例2：
本对比例与实施例5所述制备方法的区别仅在于，在步骤（1）中，不采用辐射处理，将木质素和镧铌酸混合后，再依次加入灭菌去离子水和木质素降解酶对木质素进行改性。
对比例3：
本对比例与实施例5所述制备方法的区别仅在于，在步骤（1）中，木质素经过辐射后，不再加入灭菌去离子水和木质素降解酶进行处理。
对比例4：
本对比例与实施例5所述制备方法的区别仅在于，在步骤（2）中，不加入无机粉体，直接将相同比例的MDI胶、改性木质素和稀释剂混合制备胶黏剂。
对比例5：
本对比例与实施例5所述制备方法的区别仅在于，在步骤（2）中，所述稀释剂是将石蜡和水按照重量比为3:7的比例混合得到的。
实验例：
按照实施例1～5和对比例1～5所述制备方法制备改性木质素和胶黏剂产品，并且按照以下方法进行改性木质素和胶黏剂的性能测试，具体结果见表1：
1、木质素结构测定：
（1）木质素的酚羟基含量根据以下文献内容进行测定：吴保国，赵菊兰，杜晶滨.差示紫外光谱法测定木素酚羟基含量[J]. 东北林业大学学报，1993，02（21），58~65 ；
（2）木质素的分子量和分子量分布采用Waters 1515/2414凝胶渗透色谱仪测定，测试柱温保持40℃，1 ml/min的流速，以三根Waters的色谱柱串联（Styragel HR1、HR3和HR4），DMF作流动相，德国PSS的聚苯乙烯为标样(Mp= 246000, 184000, 120000, 44200,18200, 9890, 6520, 2770, 890, 474, 370，PDI＜1.20)；
（3）木质素的玻璃化转变温度采用TA 公司的Q20差示扫描量热法测定，测试在N2氛围中，以10 ℃/min的升温速度进行。
2、胶黏剂性能的测定：
按胶黏剂的施胶量为刨花重量的11.5%，根据标准的承载型刨花板（P3）的生产流程制备厚度为18±1 mm的刨花板。按刨花板的国家标准测定干燥状态下产品的静曲强度（MOR）、弹性模量（MOE）、内胶合强度和24小时吸水厚度膨胀率。
表1 不同制备方法得到的改性木质素结构和胶黏剂产品性能结果
Figure 853085DEST_PATH_IMAGE001
由上述数据可见，按照本发明所述方法制备的胶黏剂在使用过程中能够获得更好的技术效果，与刨花板的混合更加均匀，改善了刨花板的产品性能。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种生物质基改性无醛环保型人造板胶黏剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）取木质素和镧铌酸混合均匀得到混合物，所述木质素和镧铌酸的重量比为100:（0.2～1），然后将混合物装入可抽真空处理的透明PE薄膜包装袋中，铺平成厚度为1.5cm～2cm的薄层后，密封并抽真空，接着以钴60作为辐射源，按45～75kGy的辐照剂量对混合物进行辐照处理；将辐照处理后的混合物转入呈正压的洁净车间，并且拆除PE薄膜，然后对混合物喷入灭菌的去离子水，所述去离子水的重量为所述木质素重量的10～15%，接着再加入木质素降解酶混合均匀后在25～35℃下放置48～72h，即得改性木质素，所述木质素和木质素降解酶的重量比为500:（1～2）；
（2）称取以下重量份数的组分：MDI胶100份、改性木质素15～25份、无机粉体5～12份、稀释剂3～8份；接着依次加入到滚筒式拌胶机中，然后以100r/min的速度搅拌处理5～10min，即得生物质基改性无醛环保型人造板胶黏剂，然后在30min内与刨花板混合均匀，完成施胶。
2.根据权利要求1所述生物质基改性无醛环保型人造板胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述木质素包括碱木质素、酸溶木质素、Klason木质素、硫代木质素、木质素磺酸钠和木质素磺酸钙中的任意一种。
3.根据权利要求1所述生物质基改性无醛环保型人造板胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述的镧铌酸呈片层状结构，结构分子式为HLaNb2O7。
4.根据权利要求1所述生物质基改性无醛环保型人造板胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述的木质素降解酶为木质素过氧化物酶和漆酶混合得到的复合酶，在所述复合酶中，所述木质素过氧化物酶和漆酶的重量比为（1～3）:1。
5.根据权利要求1所述生物质基改性无醛环保型人造板胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述的无机粉体是粒径为400目～600目的滑石尾矿，所述滑石尾矿含有20wt%以上的滑石，所述滑石尾矿中还含有白云石、石英石、绿泥石和方解石中的任意一种或多种组分。
6.根据权利要求1所述生物质基改性无醛环保型人造板胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述的稀释剂由丙二醇、一缩二乙二醇、石蜡和水混合组成的，所述丙二醇、一缩二乙二醇、石蜡和水的重量比为1:2:2:5。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115449329A (zh) * 2022-09-22 2022-12-09 广西科学院 一种木质素改性胶黏剂的方法
CN115466590A (zh) * 2022-09-22 2022-12-13 广西科学院 一种利用微波-酸解淀粉改性异氰酸酯胶的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105331325A (zh) * 2015-11-25 2016-02-17 华南理工大学 一种木质素/聚氨酯/聚乙烯亚胺木材胶黏剂及其制备方法
US20200369912A1 (en) * 2018-01-03 2020-11-26 South China University Of Technology Lignosulfonate Dispersion Self-Healing Polyurea Coating, Preparation Method Therefor, Coating Layer Thereof and Application Thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105331325A (zh) * 2015-11-25 2016-02-17 华南理工大学 一种木质素/聚氨酯/聚乙烯亚胺木材胶黏剂及其制备方法
US20200369912A1 (en) * 2018-01-03 2020-11-26 South China University Of Technology Lignosulfonate Dispersion Self-Healing Polyurea Coating, Preparation Method Therefor, Coating Layer Thereof and Application Thereof

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
时君友等: ""生物质基无甲醛胶黏剂的研究进展"", 《林业工程学报》 *
陈艳艳等: ""木质素液化制备生物质基胶黏剂的研究进展"", 《化工进展》 *
韩雁明等: ""改性木质素与异氰酸酯聚合反应的研究"", 《北京粘接学会第十八届年会暨胶粘剂、密封剂技术发展论坛论文集》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115449329A (zh) * 2022-09-22 2022-12-09 广西科学院 一种木质素改性胶黏剂的方法
CN115466590A (zh) * 2022-09-22 2022-12-13 广西科学院 一种利用微波-酸解淀粉改性异氰酸酯胶的方法

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