乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂热熔胶线的研究

第40卷第11期林业机械与木工设备Vo1 40 No.112012年11月FORESTRY MACHINERY & WOODWORKING EQUIPMENTNov.2012试验与研究乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂热熔胶线的研究唐伟，王齐，闫超，周志芳，杨玲(黑龙江省木材科学研究所,黑龙江哈尔滨150081 )摘要:对采用乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂和玻璃纤维纱线制作热熔胶线进行了分析研究,通过正交试验确定了乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂制作热熔胶线的最佳方案。关键词:乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂;玻璃纤维纱线;热熔胶线;助剂中图分类号:TS62文献标识码: A文章编号: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近年来，热熔胶发展迅速，用途广泛。特别是乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂(EVA)热熔胶,需求量大且应1试验材料用面宽,占热熔胶消费总量的80%左右。热熔胶发展1.1 乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂试验快的主要原因如下:①热熔胶与热固型、溶剂型、水基1.1.1乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂选择型胶黏剂不同,它不含溶剂,无污染,不用加热固化，无烘干过程,耗能少,操作方便,可用于高速连续化生.制造热熔胶线的原料主要以树脂为主，目前市场产线上,生产效率高;②在常温下是固态,可根据用户上的热熔树脂种类.型号很多,本研究选择乙烯-醋酸的使用要求加工成膜状、棒状、条状、块状、线状或粒乙烯酯共 聚树脂( EVA):RY7692-高温、RY7530-中温、状;③可用不同的材料调制不同的配方。热熔胶的材料HD6812-低温三种型号作为试验树脂。和配方决定了热熔胶线的性能,对不同的使用要求,选1.1.2 试验设备择适当的材料并设计- -个合理的热熔胶配方是至关重要的。日本制造的UTM-10T-RL型万能力学试验机。研究的乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂热熔胶线不仅1.1.3 试验方法能拼接胶合板、细木工板的表背板和芯板,而且可以拼:接实木复合地板的芯条。热熔胶线无毒、无味且胶合强热熔胶与7中国煤化工义接件的剥离度高,既可以全面提高拼板质量,还可以提高小材小料强度表示。由中国煤化成热熔胶线，iYHCNMHG,在优质产品中的利用率,降低生产成本,为提高我国拼并通过手提式股二X开驻儿付平仪心示拼接在一起,接板产品质量和出口竞争能力提供了可靠的保证。因此热熔胶强度试验方法测定选择T剥离强度试验，收稿日期:2012-08- 21试验按照GB/T2791-1995胶粘剂T剥离强度试验方法第11期唐伟,等:乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂热熔胶线的研究32进行;在进行T剥离强度试验时,用热熔胶将长150mm、以选择40支4股有捻玻璃纤维纱线。宽25mm铝片粘结在--起,胶合面积为120mx25mm,试验机以(200土10 )mm/min速度进行T剥离强度试验。1.3 增黏剂与稀释剂增黏剂为聚合松香，稀释剂为合成石蜡，他们与1.1.4 试验结果与分析RY 7692-高温型试验树脂均有较好的相容性。按1.1.3试验方法进行T剥离强度试验,测定不同醋酸乙烯含量(具有不同的软化点)的T剥离强度,同1.4 增塑剂时对每种树脂性能进行比较,其试验结果如图1所示。增塑剂选择邻苯二二甲酸二丁酯。晋之101.5结论乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂选用RY7692-高温型,三照12530玻璃纤维40支4股有捻粗纱,聚合松香,合成石蜡,邻醋酸乙烯含量1%苯二甲酸二丁酯。图1 T剥离强度试验从图1可以看出，乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂2乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂热熔胶线(EVA )随醋酸乙烯含量的升高,T剥离强度增大,这是制造工艺由于EVA的性能取决于单体的分子量和分子的支化2.1试验方法度。在EVA中,醋酸乙烯含量是重要的性能指标,特别实验熔胶釜升温后,将EVA、聚合松香、合成石蜡、是对物理机械性能具有显著影响，醋酸乙烯含量与树邻苯二甲酸二丁酯按设计配比混合并投人到反应釜中,脂性能的关系见表1。开动搅拌器,将温度调至90C,缓慢搅拌混合试剂，待温表1醋酸乙烯含 量对EVA性能的影响度升到1059C时再搅拌20min,使试剂充分熔融混合,当醋酸乙烯含量熔融软化点熔融黏度抗剪强度挤出机机头温度升至115C时将玻璃纤维束穿过机头连19%指数/C/190C, MPa's /MP到绕线机上,打开挤出机投料口,挤出热熔胶线后调节158815x 10%.4挤出速度(胶黏剂挤出电机为无级调速),使其与绕线机2:6.2948x 10*2.63(36.721 x 10*,0的绕线速度相匹配，热熔胶线要光滑均匀。为确定EVA热熔胶的配方,试验采用正交试验设计,对影响产品技综合分析试验用乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂(EVA),表2 EVA 因素水平表选用RY7692-高温型。因素水平BC.2 玻璃纤维选择4玻璃纤维选择目前应用最广泛的玻璃纤维拉挤用10有捻粗纱,其特点是玻璃含量高,单项强度大,是多股原30丝合并而成的有捻粗纱;分别对40支2股.40支3股、注:A石蜡(g),B松香(g),C增塑剂(g),下同。40支4股、40支20股纤维纱线断裂强力进行试验。试表3 EVA 正交试验设计及试验各项性能指标验结果如图2所示。T剥离强度断裂强力抗拉强度从图2可以看出,40支4股内增强材料制造的热熔序号A石蜡B松香C增塑剂/MPa胶线,既经济且强度也较适宜，拼接合板的中间板面平1(5) 1(25) 1(4)1:38.22整、光滑、无胶线痕迹,其抗拉强度与胶合性能良好。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中国煤化工:531.85o-.0_2062(10;MHCNM H G633.1273(15) 1(217.522.2940支股数1(4)1(25.47图2玻璃纤维纱线断裂强力与股数的关系93(15)3(35)2(7)728.3434林业机械与木工设备第40卷术指标的各种因索进试验分析后,选用L<(3)正交表。本次试验是三因素三水平,试验因子分别为:合成石蜡A、聚合松香B增塑剂C;其数量分别为A:A1=5g .A=10g As=15g, B:Bi=25g Br=30g B3=35g,C:C1=4g,C2=7g,25035C=10g;各因素水平见表2,正交试验设计及试验各项性松香/g能指标见表3。根据表3的试验数据,可以分别得到各因图5 T剥离强度随松香加入量变化趋势素对各项技术性能指标的平均值(极差分析),见表4,各因素对各项技术性能指标的方差分析见表5。表4 EVA 各变化因素水平指标的平均值(极差分析)1530K值水平BCT剥离强度/N *cmr+K!213.661图6抗拉强度随松香加入量变化趋势9.67810.6711.2rR335.660.3311.01010.6610.6-0.3410.4L抗拉强度42.3629.9332.27/MPa31.4232.9133.01增塑剂/g25.3736.3133.87图7 T剥离强度随增塑剂加入量变化趋势16.997.08表5各因素对各项技术性能指标的方差分析因素T剥离强度/N.cm-l抗拉强度/MPa三2037 .36**85.67*219.18*11.76(*)67.49**图8抗拉强度随增塑剂加入量变化趋势Fa(2,2)=9Fms(2.2)=19Fam(2,2)-99注:**因素高度显著;*因素显著;(*)因素较显著。从图3、图4可以看出，随着石蜡加入量的增加,热熔胶的T剥离强度和抗拉强度均下降。这是由于随着石下面分别讨论各因子对热熔胶线各项技术性能指蜡加入量的增加,热熔胶的黏度降低所致。标的影响。从图5、图6可以看出，随着松香加入量的增加,TT剥离强度、抗拉强度随石蜡加入量变化趋势如图剥离强度 有下降的趋势,这是由于松香固化后发脆;但3~4所示,T剥离强度、抗拉强度随松香加人量变化趋势热熔胶线的抗拉强度上升,这是由于提高了玻璃纤维束如图5~6所示,T剥离强度抗拉强度随增塑剂加人量变的胶接面。化趋势如图7~8所示。从图7.图8可以看出,随着增塑剂的增加,T剥离强度下降,抗拉强度略有上升。这是由于增塑剂越多,胶液黏度越低,导致内聚力降低所致;但增塑剂增加,热熔胶线塑性增强。石蜡/g2.2试验结果分析图3T剥离强度随石蜡加入量变化趋势通过以上试验可以得出乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂50制作热熔胶线的最佳配方是:EVA100g、松香5g、石蜡35g增塑剂7g、中国煤化工E 203结:MHCNMH G .5(1 )经试验,研制的乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂热熔图4抗拉强度随石蜡加入量变化趋势胶线适用手提式胶线拼缝机粘接木质单板。第40卷第11期林业机械与木工设备Vo1 40 No.112012年11月FORESTRY MACHINERY & WOODWORKING EQUIPMENTNov.2012试验与研究木材顺纹压缩率与PDR的影响机制研究张燕，宋魁彦*，佟达(东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室,黑龙江哈尔滨150040)摘要:木材顺纹 压缩弹塑性和PDR(永久变形率)变化规律及机理研究是攻克木材顺纹压缩与多维弯曲技术的核心。从木材的树种、密度、软化处理条件、化学组分和相对结晶度以及压缩速度几个方面,分析了木材顺纹压缩过程中这些因素对木材顺纹压缩率和PDR的影响机制。关键词:顺纹压缩率; PDR;影响因素;影响机制中图分类号:TS612文献标识码: A文章编号: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木材是由纤维素、半纤维素和木质素三大组分构)前言成的，其中的主要成分纤维素为线形、长的大分子结收稿日期:2012-08- 21构,纤维素大分子又由许许多多的葡萄糖单体构成链基金项目:国家自然科学基金(31070489)状的分子链,它们彼此间基本上是以平行方式聚集成*通讯作者:宋魁彦(1961-),男,黑龙江萝北人,博士,教束，其中有的区段纤维素分子链彼此平行构成结晶授,研究方向为木材科学与技术、木材物理区,这个结晶区决定了纤维素的强度;还有的区段纤学与木材环境学、木材加工与家具设计等维素分子链彼此不平行,构成纤维素的非结晶区。这(2)乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂热熔胶线外观平滑[3]王加 龙热塑性塑料挤出生产技术[M ].北京:化学工业出版社，均匀,经有关部门检测,其抗拉强度为42.16MPa,热熔4]张在新胶粘剂 .化学产品手册[M].3版:北京:化学工业出版社,胶线与板材的胶合强度为2.98MPa,各项技术性能指标1999.均达到并超过相关规定,属国内首创。[5] 张丽叶.挤出成型[ M]北京化学工业出版社_ 2002.(3)经中试,热熔胶线的配方合理,制造工艺技术[6] 张美珍聚合中国煤化工出版社2002.完善,具备规模化生产的基本条件。7] Wu s H.高聚HCNMHG.北京:纺织工业参考文献: .出版社, 1987.[1] [美]D.L贝特曼热熔粘合剂[ M .北京:轻工业出版社, 1989.8] 王国建高分子合成新技术[M ].北京:化学工业出版社, 19992] 张京珍.泡沫塑料成型加T[ M]北京:化学工业出版社.2005.