乙烯-醋酸乙烯酯共聚樹(shù)脂熱熔膠線(xiàn)的研究

第40卷第11期林業(yè)機械與木工設備Vo1 40 No.112012年11月FORESTRY MACHINERY & WOODWORKING EQUIPMENTNov.2012試驗與研究乙烯-醋酸乙烯酯共聚樹(shù)脂熱熔膠線(xiàn)的研究唐偉，王齊，閆超，周志芳，楊玲(黑龍江省木材科學(xué)研究所,黑龍江哈爾濱150081 )摘要:對采用乙烯-醋酸乙烯酯共聚樹(shù)脂和玻璃纖維紗線(xiàn)制作熱熔膠線(xiàn)進(jìn)行了分析研究,通過(guò)正交試驗確定了乙烯-醋酸乙烯酯共聚樹(shù)脂制作熱熔膠線(xiàn)的最佳方案。關(guān)鍵詞:乙烯-醋酸乙烯酯共聚樹(shù)脂;玻璃纖維紗線(xiàn);熱熔膠線(xiàn);助劑中圖分類(lèi)號:TS62文獻標識碼: A文章編號:2095- -2953(2012)11-0032-03.Research of Ethylene- vinyl Acetate Copolymer Resin Hot MeltAdhesive StringTANG Wei, WANG Qi，YAN Chao，ZHOU Zhi-fang，YANG Ling( Heilongiang Research Institute of W ood Science, Harbin Heilongjiang 150081, China)Abstract: Analysis and study of using ethylene-vinyl acetate copolymer resin and glass fiber yarn to produce hot meltadhesive string is made, and the optimum method for producing hot melt adhesive using ethylene- vinyl acetate copolymerresin and glass fiber yarn is determined through orthogonal experiments.Key words : ethylene- -vinyl acetate copolymer resin; glass fiber yarn; hot melt adhesive string; auxiliary agent近年來(lái)，熱熔膠發(fā)展迅速，用途廣泛。特別是乙烯-醋酸乙烯酯共聚樹(shù)脂(EVA)熱熔膠,需求量大且應1試驗材料用面寬,占熱熔膠消費總量的80%左右。熱熔膠發(fā)展1.1 乙烯-醋酸乙烯酯共聚樹(shù)脂試驗快的主要原因如下:①熱熔膠與熱固型、溶劑型、水基1.1.1乙烯-醋酸乙烯酯共聚樹(shù)脂選擇型膠黏劑不同,它不含溶劑,無(wú)污染,不用加熱固化，無(wú)烘干過(guò)程,耗能少,操作方便,可用于高速連續化生.制造熱熔膠線(xiàn)的原料主要以樹(shù)脂為主，目前市場(chǎng)產(chǎn)線(xiàn)上,生產(chǎn)效率高;②在常溫下是固態(tài),可根據用戶(hù)上的熱熔樹(shù)脂種類(lèi).型號很多,本研究選擇乙烯-醋酸的使用要求加工成膜狀、棒狀、條狀、塊狀、線(xiàn)狀或粒乙烯酯共 聚樹(shù)脂( EVA):RY7692-高溫、RY7530-中溫、狀;③可用不同的材料調制不同的配方。熱熔膠的材料HD6812-低溫三種型號作為試驗樹(shù)脂。和配方?jīng)Q定了熱熔膠線(xiàn)的性能,對不同的使用要求,選1.1.2 試驗設備擇適當的材料并設計- -個(gè)合理的熱熔膠配方是至關(guān)重要的。日本制造的UTM-10T-RL型萬(wàn)能力學(xué)試驗機。研究的乙烯-醋酸乙烯酯共聚樹(shù)脂熱熔膠線(xiàn)不僅1.1.3 試驗方法能拼接膠合板、細木工板的表背板和芯板,而且可以拼:接實(shí)木復合地板的芯條。熱熔膠線(xiàn)無(wú)毒、無(wú)味且膠合強熱熔膠與7中國煤化工義接件的剝離度高,既可以全面提高拼板質(zhì)量,還可以提高小材小料強度表示。由中國煤化成熱熔膠線(xiàn)，iYHCNMHG,在優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品中的利用率,降低生產(chǎn)成本,為提高我國拼并通過(guò)手提式股二X開(kāi)駐兒付平儀心示拼接在一起,接板產(chǎn)品質(zhì)量和出口競爭能力提供了可靠的保證。因此熱熔膠強度試驗方法測定選擇T剝離強度試驗，收稿日期:2012-08- 21試驗按照GB/T2791-1995膠粘劑T剝離強度試驗方法第11期唐偉,等:乙烯-醋酸乙烯酯共聚樹(shù)脂熱熔膠線(xiàn)的研究32進(jìn)行;在進(jìn)行T剝離強度試驗時(shí),用熱熔膠將長(cháng)150mm、以選擇40支4股有捻玻璃纖維紗線(xiàn)。寬25mm鋁片粘結在--起,膠合面積為120mx25mm,試驗機以(200土10 )mm/min速度進(jìn)行T剝離強度試驗。1.3 增黏劑與稀釋劑增黏劑為聚合松香，稀釋劑為合成石蠟，他們與1.1.4 試驗結果與分析RY 7692-高溫型試驗樹(shù)脂均有較好的相容性。按1.1.3試驗方法進(jìn)行T剝離強度試驗,測定不同醋酸乙烯含量(具有不同的軟化點(diǎn))的T剝離強度,同1.4 增塑劑時(shí)對每種樹(shù)脂性能進(jìn)行比較,其試驗結果如圖1所示。增塑劑選擇鄰苯二二甲酸二丁酯。晉之101.5結論乙烯-醋酸乙烯酯共聚樹(shù)脂選用RY7692-高溫型,三照12530玻璃纖維40支4股有捻粗紗,聚合松香,合成石蠟,鄰醋酸乙烯含量1%苯二甲酸二丁酯。圖1 T剝離強度試驗從圖1可以看出，乙烯-醋酸乙烯酯共聚樹(shù)脂2乙烯-醋酸乙烯酯共聚樹(shù)脂熱熔膠線(xiàn)(EVA )隨醋酸乙烯含量的升高,T剝離強度增大,這是制造工藝由于EVA的性能取決于單體的分子量和分子的支化2.1試驗方法度。在EVA中,醋酸乙烯含量是重要的性能指標,特別實(shí)驗熔膠釜升溫后,將EVA、聚合松香、合成石蠟、是對物理機械性能具有顯著(zhù)影響，醋酸乙烯含量與樹(shù)鄰苯二甲酸二丁酯按設計配比混合并投人到反應釜中,脂性能的關(guān)系見(jiàn)表1。開(kāi)動(dòng)攪拌器,將溫度調至90C,緩慢攪拌混合試劑，待溫表1醋酸乙烯含 量對EVA性能的影響度升到1059C時(shí)再攪拌20min,使試劑充分熔融混合,當醋酸乙烯含量熔融軟化點(diǎn)熔融黏度抗剪強度擠出機機頭溫度升至115C時(shí)將玻璃纖維束穿過(guò)機頭連19%指數/C/190C, MPa's /MP到繞線(xiàn)機上,打開(kāi)擠出機投料口,擠出熱熔膠線(xiàn)后調節158815x 10%.4擠出速度(膠黏劑擠出電機為無(wú)級調速),使其與繞線(xiàn)機2:6.2948x 10*2.63(36.721 x 10*,0的繞線(xiàn)速度相匹配，熱熔膠線(xiàn)要光滑均勻。為確定EVA熱熔膠的配方,試驗采用正交試驗設計,對影響產(chǎn)品技綜合分析試驗用乙烯-醋酸乙烯酯共聚樹(shù)脂(EVA),表2 EVA 因素水平表選用RY7692-高溫型。因素水平BC.2 玻璃纖維選擇4玻璃纖維選擇目前應用最廣泛的玻璃纖維拉擠用10有捻粗紗,其特點(diǎn)是玻璃含量高,單項強度大,是多股原30絲合并而成的有捻粗紗;分別對40支2股.40支3股、注:A石蠟(g),B松香(g),C增塑劑(g),下同。40支4股、40支20股纖維紗線(xiàn)斷裂強力進(jìn)行試驗。試表3 EVA 正交試驗設計及試驗各項性能指標驗結果如圖2所示。T剝離強度斷裂強力抗拉強度從圖2可以看出,40支4股內增強材料制造的熱熔序號A石蠟B松香C增塑劑/MPa膠線(xiàn),既經(jīng)濟且強度也較適宜，拼接合板的中間板面平1(5) 1(25) 1(4)1:38.22整、光滑、無(wú)膠線(xiàn)痕跡,其抗拉強度與膠合性能良好。所(5) 2(30) 2(7 )2.541.401(5) 3(35) 3( 10)37.547.48k 10042(10) 1(2 5) 2( 7)1429.2952(10) 2中國煤化工:531.85o-.0_2062(10;MHCNM H G633.1273(15) 1(217.522.2940支股數1(4)1(25.47圖2玻璃纖維紗線(xiàn)斷裂強力與股數的關(guān)系93(15)3(35)2(7)728.3434林業(yè)機械與木工設備第40卷術(shù)指標的各種因索進(jìn)試驗分析后,選用L<(3)正交表。本次試驗是三因素三水平,試驗因子分別為:合成石蠟A、聚合松香B增塑劑C;其數量分別為A:A1=5g .A=10g As=15g, B:Bi=25g Br=30g B3=35g,C:C1=4g,C2=7g,25035C=10g;各因素水平見(jiàn)表2,正交試驗設計及試驗各項性松香/g能指標見(jiàn)表3。根據表3的試驗數據,可以分別得到各因圖5 T剝離強度隨松香加入量變化趨勢素對各項技術(shù)性能指標的平均值(極差分析),見(jiàn)表4,各因素對各項技術(shù)性能指標的方差分析見(jiàn)表5。表4 EVA 各變化因素水平指標的平均值(極差分析)1530K值水平BCT剝離強度/N *cmr+K!213.661圖6抗拉強度隨松香加入量變化趨勢9.67810.6711.2rR335.660.3311.01010.6610.6-0.3410.4L抗拉強度42.3629.9332.27/MPa31.4232.9133.01增塑劑/g25.3736.3133.87圖7 T剝離強度隨增塑劑加入量變化趨勢16.997.08表5各因素對各項技術(shù)性能指標的方差分析因素T剝離強度/N.cm-l抗拉強度/MPa三2037 .36**85.67*219.18*11.76(*)67.49**圖8抗拉強度隨增塑劑加入量變化趨勢Fa(2,2)=9Fms(2.2)=19Fam(2,2)-99注:**因素高度顯著(zhù);*因素顯著(zhù);(*)因素較顯著(zhù)。從圖3、圖4可以看出，隨著(zhù)石蠟加入量的增加,熱熔膠的T剝離強度和抗拉強度均下降。這是由于隨著(zhù)石下面分別討論各因子對熱熔膠線(xiàn)各項技術(shù)性能指蠟加入量的增加,熱熔膠的黏度降低所致。標的影響。從圖5、圖6可以看出，隨著(zhù)松香加入量的增加,TT剝離強度、抗拉強度隨石蠟加入量變化趨勢如圖剝離強度 有下降的趨勢,這是由于松香固化后發(fā)脆;但3~4所示,T剝離強度、抗拉強度隨松香加人量變化趨勢熱熔膠線(xiàn)的抗拉強度上升,這是由于提高了玻璃纖維束如圖5~6所示,T剝離強度抗拉強度隨增塑劑加人量變的膠接面?；厔萑鐖D7~8所示。從圖7.圖8可以看出,隨著(zhù)增塑劑的增加,T剝離強度下降,抗拉強度略有上升。這是由于增塑劑越多,膠液黏度越低,導致內聚力降低所致;但增塑劑增加,熱熔膠線(xiàn)塑性增強。石蠟/g2.2試驗結果分析圖3T剝離強度隨石蠟加入量變化趨勢通過(guò)以上試驗可以得出乙烯-醋酸乙烯酯共聚樹(shù)脂50制作熱熔膠線(xiàn)的最佳配方是:EVA100g、松香5g、石蠟35g增塑劑7g、中國煤化工E 203結:MHCNMH G .5(1 )經(jīng)試驗,研制的乙烯-醋酸乙烯酯共聚樹(shù)脂熱熔圖4抗拉強度隨石蠟加入量變化趨勢膠線(xiàn)適用手提式膠線(xiàn)拼縫機粘接木質(zhì)單板。第40卷第11期林業(yè)機械與木工設備Vo1 40 No.112012年11月FORESTRY MACHINERY & WOODWORKING EQUIPMENTNov.2012試驗與研究木材順紋壓縮率與PDR的影響機制研究張燕，宋魁彥*，佟達(東北林業(yè)大學(xué)生物質(zhì)材料科學(xué)與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗室,黑龍江哈爾濱150040)摘要:木材順紋 壓縮彈塑性和PDR(永久變形率)變化規律及機理研究是攻克木材順紋壓縮與多維彎曲技術(shù)的核心。從木材的樹(shù)種、密度、軟化處理條件、化學(xué)組分和相對結晶度以及壓縮速度幾個(gè)方面,分析了木材順紋壓縮過(guò)程中這些因素對木材順紋壓縮率和PDR的影響機制。關(guān)鍵詞:順紋壓縮率; PDR;影響因素;影響機制中圖分類(lèi)號:TS612文獻標識碼: A文章編號:2095- 2953(2012)11-0035-03.Study of Influencing Mechanism of Wood Compression RatioParallel to Grain and PDRZHANG Yan, SONG Kui-yan*，TONG Da( Key Laboratory of Bio-based Material Science and Technology, the Minstry of Education, Northeast Forestry University,Harbin Heilongiang 150040, China )Abstract:Study of the variation law and mechanism of wood longitudinal compressive plastie- elastic properties and PDR(permanent deformation rate) is the core of wood longitudinal compression and multi- dimensional bending technology. Thfactors and mechanism influencing wood longitudinal compression ratio and PRD are analyzed in terms of wood species,wood density, softening methods, chemical components , relative crystallinity and compression speed.Key words :longitudinal compression ratio; PDR; influencing factors; influencing mechanism木材是由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素三大組分構)前言成的，其中的主要成分纖維素為線(xiàn)形、長(cháng)的大分子結收稿日期:2012-08- 21構,纖維素大分子又由許許多多的葡萄糖單體構成鏈基金項目:國家自然科學(xué)基金(31070489)狀的分子鏈,它們彼此間基本上是以平行方式聚集成*通訊作者:宋魁彥(1961-),男,黑龍江蘿北人,博士,教束，其中有的區段纖維素分子鏈彼此平行構成結晶授,研究方向為木材科學(xué)與技術(shù)、木材物理區,這個(gè)結晶區決定了纖維素的強度;還有的區段纖學(xué)與木材環(huán)境學(xué)、木材加工與家具設計等維素分子鏈彼此不平行,構成纖維素的非結晶區。這(2)乙烯-醋酸乙烯酯共聚樹(shù)脂熱熔膠線(xiàn)外觀(guān)平滑[3]王加 龍熱塑性塑料擠出生產(chǎn)技術(shù)[M ].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，均勻,經(jīng)有關(guān)部門(mén)檢測,其抗拉強度為42.16MPa,熱熔4]張在新膠粘劑 .化學(xué)產(chǎn)品手冊[M].3版:北京:化學(xué)工業(yè)出版社,膠線(xiàn)與板材的膠合強度為2.98MPa,各項技術(shù)性能指標1999.均達到并超過(guò)相關(guān)規定,屬?lài)鴥仁讋?chuàng )。[5] 張麗葉.擠出成型[ M]北京化學(xué)工業(yè)出版社_ 2002.(3)經(jīng)中試,熱熔膠線(xiàn)的配方合理,制造工藝技術(shù)[6] 張美珍聚合中國煤化工出版社2002.完善,具備規?；a(chǎn)的基本條件。7] Wu s H.高聚HCNMHG.北京:紡織工業(yè)參考文獻: .出版社, 1987.[1] [美]D.L貝特曼熱熔粘合劑[ M .北京:輕工業(yè)出版社, 1989.8] 王國建高分子合成新技術(shù)[M ].北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 19992] 張京珍.泡沫塑料成型加T[ M]北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2005.