單組分聚氨酯膠粘劑用于濕材膠合蠕變特性的研究.pdf

1、高含水率木材的膠合，稱之為“濕木材的膠合”，有時(shí)又稱之為“生材膠合”，在20世紀(jì)80年代早期隨著快速固化且可單獨(dú)使用的PRF膠粘劑的工業(yè)化使用使得生產(chǎn)集成材和指接材成為可能。早在20世紀(jì)80年代，含水率90％以下的濕材膠合就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化，但只是最近幾年，用于“濕材膠合”的單組分聚氨酯膠粘劑才被一些歐洲國(guó)家正式批準(zhǔn)廣泛地用于結(jié)構(gòu)集成材。聚氨酯膠粘劑會(huì)引起比早期標(biāo)準(zhǔn)要求較低的木材破壞率，但具有極佳的膠合強(qiáng)度。 在類似集成材的使用

2、中，活性聚氨酯的主要特性依然是利用所含的活性異氰酸酯基團(tuán)來(lái)產(chǎn)生交聯(lián)作用，即利用木材中的水分促進(jìn)交聯(lián)并增強(qiáng)反應(yīng)。這一過(guò)程的處理證明了聚氨酯膠粘劑非常適用于膠合集成材。但所有聚氨酯甚至交聯(lián)物中存在的主要問(wèn)題就是蠕變。也就是說(shuō)，過(guò)去即使良好的聚氨酯膠粘劑，即使具有良好的防水性和耐候性，也不能用于結(jié)構(gòu)使用范圍?？紤]到集成材和指接材的主要用途就是在結(jié)構(gòu)建筑方面，因此這實(shí)際是一個(gè)嚴(yán)重缺陷。這個(gè)問(wèn)題嚴(yán)重地影響了性能良好的聚氨酯木材膠合劑用于膠合集成材

3、，另外其成本也相對(duì)過(guò)高。溫度蠕變是個(gè)稍稍不同的問(wèn)題，不過(guò)其對(duì)于熱帶國(guó)家(地中海及其他一些國(guó)家夏天屋頂下的溫度能達(dá)到70℃)屋頂下結(jié)構(gòu)木材的安全性和在火災(zāi)時(shí)的結(jié)構(gòu)行為是至關(guān)重要的。 在一些聚氨酯膠粘劑已經(jīng)被批準(zhǔn)使用的歐洲國(guó)家，人們也是最近才開始重視這樣的認(rèn)識(shí)，載荷下的常溫蠕變以及溫度蠕變對(duì)于結(jié)構(gòu)用途是一個(gè)嚴(yán)重的威脅。這種威脅的存在在各國(guó)帶來(lái)的反映是不一樣的，或者認(rèn)為這種威脅很小可以忽略不計(jì)，或者是這種膠粘劑使用時(shí)報(bào)告的唯一不好的方

4、面是存在不大的蠕變。近來(lái)研究清楚的表明在歐洲已經(jīng)批準(zhǔn)使用的幾種商業(yè)聚氮酯膠粘劑，有的不顯出蠕變，有的產(chǎn)生中等程度的蠕變，有的則產(chǎn)生非常嚴(yán)重的蠕變。聚氨酯膠粘劑是一種優(yōu)秀的木材膠粘劑，這一點(diǎn)無(wú)庸置疑。重要的了解聚氨酯膠粘劑的結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)以及對(duì)常溫蠕變和溫度蠕變的影響程度。 蠕變和溫度蠕變是單組分聚氨酯膠粘劑用于濕材膠合時(shí)的兩個(gè)不同因素。對(duì)于正式批準(zhǔn)并商業(yè)使用的單組分聚氨酯膠粘劑進(jìn)行測(cè)試顯示根據(jù)化學(xué)公式常溫蠕變是可以避免或有效的限制在

5、一個(gè)很低的程度。鑒定了降低或增強(qiáng)常溫蠕變和溫度蠕變的商用膠粘劑化學(xué)組成特性。討論了單組分聚氨酯膠粘劑結(jié)構(gòu)對(duì)溫度蠕變的影響。 分析7種單組分聚氨酯系列膠粘劑在溫度升高時(shí)的力學(xué)行為，并與膠粘劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)相對(duì)比。另外還對(duì)減低的最大膠層厚度的影響和后固化影響進(jìn)行評(píng)估。 另外測(cè)試了由其他作者已經(jīng)測(cè)試了最佳認(rèn)可的聚氨酯膠粘劑的常溫蠕變以及相關(guān)溫度蠕變。其次，嘗試使溫度相關(guān)的蠕變與此結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，該結(jié)構(gòu)從為了這一目的而認(rèn)可的且在歐洲市場(chǎng)