2。6 化学结构的表征
在室温下用 Bruker300MHz 光谱以氘氧化物(D 2 O)作为溶剂记录 1 H NMR 谱。用 NEXUS670 FTIR(4000 to 600 cm−1)记录傅里叶变换红外(FTIR)谱。 用酚酞酸值指示,用滴定法测定的 DCA 和 DCV。
图 1 1HNMR 谱,淀粉(a),DCA(b)。
3。结果与讨论
3。1 合成与表征
DNA 的化学结构通过 FT-IR 和 1 H NMR 证实。图 1 表示淀粉(a)和 DCA(b) 的 1H NMR 谱。在图 1(b)中的 7。35-7。99 ppm 的峰被归因于偏苯三酸酐基团中 的芳族质子的特征化学位移。糊精羟基的取代(DS)程度是通过比较 C-1 在芳族 质子和归因质子内的峰强度来确定。测得 DS 是 0。57,由此通过酸碱滴定(260 g/mol)得出的酸值等于 242g/mol。文献综述
3。2 干湿剪切强度
图 2 分别给出了之前的 DCA 固化的环氧树脂和酚醛粘合枫木样本在水浸泡后 的剪切强度。DCA 固化环氧粘接枫树样本的平均干剪切强度(25。2 兆帕)比 PF
(27。7 兆帕)略低。但是,如果 PF 和 DCA 的低系数变异(COV)(均为 8%),则 我们认为,他们的干强度之差是没有实际意义的。换句话说,相比于 PF 商业树 脂,DCA 固化的水性环氧在用于木材复合材料时将有相当的干粘结强度。
另一方面,木质复合材料的耐水性,这通常是由水浸泡和干燥试验测定,是 评价粘合剂应用性能的重要参数。图 2 表现了 DCA 固化的环氧树脂和酚醛粘合枫 木样本水浸泡后的湿剪切强度。这两种胶粘剂在水浸泡后强度显著降低。DCA 固 化的环氧树脂的数值减少到 8。3 兆帕(减少 68%),PF 粘合剂的数值减少到 18。7 兆帕(减少 32%)。与 PF 粘合木材相比,具有 DCA 固化的环氧粘合标本遭遇了 更大的强度降低,但它仍然足够用于室内应用(中,孙,王,Ratto,2003)。DCA 固化的环氧树脂的低水阻力是由于糊精中残余羟基和糖苷键的亲水性。
3。3 有效渗透
木材是一种吸湿材料,因此吸湿性是木质材料在许多应用中最大的弱点之一。 含水粘合剂对于木制品来说,优点之一就是,通过水携带的粘合剂单体可轻易地 渗透到木材的微观结构和它们在加热条件下进一步聚合形成结合更稳定并具有 较强的抗湿性的复合材料。然而,过大的渗透可能导致饥饿胶层与粘合剂不足残 留在界面(Marraa,1992)。到目前为止,胶粘剂渗透到木材微观结构的最佳渗 透数值是一个悬而未决的问题。
图 3 是 DCA/环氧树脂和酚醛渗透(亮点代表粘合颗粒)到木材的微观结构。
(Sernek, Resnik, & Kamke, 1999; Zheng, Fox, & Frazier, 2004):其有效 穿透分别由下面的等式来确定。
有效渗透率= 视野中侵入粘合剂颗粒的总体积视野的长度
对于 DCA/环氧树脂和酚醛有效渗透分别为 74。8(±21。7)和 96。8(±24。2) M。显然,DCA/环氧树脂的有效渗透是令人满意的,并且相比于 PF,能更好的渗 入木材的微观结构。
可以理解的是粘性或粘合的固体含量,工艺条件和其它木材相关因素都可以 影响粘合剂渗透。有效穿透详查将在未来进一步推行。来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-
图 2 DCA 固化的环氧树脂和酚醛粘合枫树样本干式和湿式的剪切强度。
图 3 PF(a)和 DCA/环氧树脂(B)的微观渗透颗粒。
3。4 木破率
图 4 表示出结合枫木样品的断裂面的块剪切试验和浸泡处理后的图像。DCA/ 环氧树脂和酚醛粘合枫木样本的木破率都很显著。DCA 固化/环氧胶粘剂在类似 于酚醛树脂的木破率的同时表现出相当高的剪切强度。这表明,DCA/环氧树脂和 酚醛树脂可以和木材形成相当良好的粘结,因此,大部分的剪切破坏发生在木材, 而不是在粘合剂。这些结果表明,DCA/环氧粘合剂最有可能在木材基材和渗透时 有良好的润湿。DCA/环氧树脂和 PF 两者类似的高表现并不难理解,因为两者都 是热固性树脂。胶粘剂与基材之间的广泛的共价键有可能形成两种胶粘剂系统。 图 5 为浸泡过和未浸泡过的枫树样本,使用 DCA/环氧树脂和酚醛树脂粘合的木 破率的比较。正如我们上面提到的,DCA 仍然具有很多游离羟基,从而导致了固 化的环氧树脂耐水性低。这些测试结果表明在经过浸泡测试后,DCA/环氧树脂粘 合样品的粘合明显减弱,而 PF 粘结的样品没有显著变化。