1. 研究目的与意义
1. 研究的目的
本研究研究以生物质基蔗糖和聚磷酸铵为主要原料，通过改变单因素条件（合成温度、时间、配比关系）合成出生物质基无甲醛胶黏剂;通过测定合成的胶黏剂热固化行为的最优化条件，得到胶黏剂合成的适宜固化时间及温度范围；通过制备胶合板，分析热压条件（温度、时间、涂胶量）的变化对于胶合板力学性能的影响，得到蔗糖-聚磷酸铵胶合板最佳制备工艺。
2. 研究的意义
2. 国内外研究现状分析
1. 国内研究现状
在国内研究方面，结合我国木材工业用胶主要以三醛类为主导的现状，研究改进的方向包含了原材料的替代、生产工艺及设备改进、环保型胶黏剂开发、多功能高性能木材胶黏剂研究四个方向。针对无甲醛胶黏剂方面的研究，学者主要围绕原料的可再生性、甲醛的挥发毒性、合成工艺及成本、胶黏剂性能四个方向展开研究。目前，国内生物质胶黏剂的研发重点在无甲醛胶黏剂的粘度大、胶合强度低、耐水性差、成本高、工艺复杂五个方面。
结合以上的问题国内学者重点展开了对生物质基无甲醛胶黏剂的研究，主流的研究对象为大豆蛋白无甲醛胶黏剂、淀粉基无甲醛胶黏剂、木质素基非甲醛木材胶黏剂三类。其中时君友等成功采用化学改性（变性改性、交联改性、接枝改性、生物质聚合物-大豆蛋白复合）、物理改性及生物改性的方式，使大豆蛋白作为胶黏剂原料成为了可能，拟通过控制大豆蛋白的交联和分散程度，得到效果最为优良胶黏剂。目前淀粉胶黏剂在木材粘接方面的应用并不多 ,主要是因为淀粉胶黏剂的耐水性能差。淀粉分子主链上带有许多强亲水性的羟基官能团,羟基之间互相结合形成氢键, 使淀粉胶黏剂具有一定的粘接力 ,但是羟基与水分子的内聚力远大于它对胶接材料的结合力, 羟基对胶接材料的吸附被水分子解吸, 使淀粉胶黏剂的湿胶合强度降低。木质素及其他天然树脂胶方面，陈艳艳采用炼制木质素和糠醛在氢氧化钠催化条件下成功制备了木质素糠醛胶黏剂，并且对木质素的酚化工艺和胶黏剂合成工艺条件进行了优化。胶合强度、固含量、游离酚含量均在国家标准之上，但是由于生产上存在固化速度和温度上的瓶颈，在实现工业化层面上仍需进一步开展研究。总结发现国内大部分研究主要针对淀粉基和大豆蛋白基水性高分子溶液进行定向修饰，提高胶黏剂的胶接强度和稳定性，而木质素和单宁基木材胶黏剂的研发进度相对缓慢。
3. 研究的基本内容与计划
1. 研究内容 （1）蔗糖-聚磷酸基胶黏剂合成条件研究。通过改变合成温度、时间、配比关系，单因素分析各条件对合成胶黏剂的性能影响，通过对合成后的胶黏剂制备胶合板湿剪切强度和干剪切强度的测定，最终得到最佳合成工艺。 （2）蔗糖-聚磷酸酸胶黏剂固化行为分析。通过对加热后的胶黏剂进行固定条件的蒸煮，得到不溶解率数据，通过对数据的分析，得到最佳热固化条件。 （3）蔗糖-聚磷酸基胶黏剂胶合板制备条件研究。通过改变热压温度、时间、单位面积涂胶量，分析各条件对胶合板制备工艺效果的影响，得到胶合板最佳制备工艺。 2.研究计划 根据现有研究成果对生物质基无甲醛胶黏剂进行分析总结，针对蔗糖-聚磷酸基胶黏剂进行可行性问题探讨，通过实验得到胶黏剂最佳制备工艺，结合力学性能检测得到最佳胶合板制备工艺。12-1月完成选题并撰写毕业论文开题报告，进行开题报告答辩，完成蔗糖-聚磷酸铵胶黏剂的论文综述。1-2月，进行胶黏剂的配制与板材制作，并测试胶合性能。3-4月，进行胶黏剂的配制与样板制作，并测试胶合性能，对胶黏剂的不溶解率进行测试，做好样品采集与留存，并开始撰写毕业论文。5月，撰写与修改毕业论文，并制作答辩PPT，准备毕业答辩。 |
4. 研究创新点
本研究在总结生物质基无甲醛胶黏剂的研究前提下，对蔗糖聚磷酸铵胶黏剂课题进行实验，通过对温度、时间、配比关系单因素改变得到最佳的合成条件，通过对胶黏剂进行热固性和不溶解率研究，得到热固化行为。
通过研究热压工艺得到最佳胶合板制备工艺。
解决目前生物质胶黏剂存在的工业化生产条件严苛、生产成本高、胶合效果差、功能性单一的问题。
