在免漆板產品工業中,膠粘劑發揮著越來越大的作用,膠粘劑可以應用在膠合板,定向刨花板,刨花板,纖維板,復合木材,以及層壓木制品,免漆板的強度性能離不開膠粘劑,是通過該木材表面機械和化學膠合而形成穩定粘合的狀態,這里介紹一下免漆板膠粘的原理和性能。
由于木材原理是多孔材料粘合機制是機械互鎖,當膠粘劑滲透到木質纖維內,發生有效的機械互鎖,膠水進一步滲透到細胞壁微結構中,增加了膠粘劑與木材接觸的表面積。當膠粘劑流入細胞腔并滲入細胞壁內部時,會產生粘合效果。膠粘劑和木材分子之間的吸引力極大地促進了膠合作用,之間的共價鍵,化學鍵,也有助于膠粘劑粘合強度提高。
對于一些木材表面,例如柚木,木材化合物會干擾膠粘劑接觸,導致膠合強度差,化學上的邊界效應弱。為了獲得最大的膠合強度,膠粘劑必須覆蓋整個板材表面,并滲透到木材中。膠粘劑分子必須與木材分子直接接觸,以提供機械互鎖和分子間引力。此外木材一些顆粒角,天然缺陷和化合物也會導致膠粘效果差,除了完全覆蓋表面之外,膠粘劑必須流入木材的微觀孔或毛細結構??梢酝ㄟ^施加壓力迫使膠粘劑深入木材纖維內部。膠粘劑固化就形成粘合,通過三種機制進行固化:(a)通過蒸發中從膠粘劑中出去水分,(b)加熱膠粘劑后冷卻固化,c)化學聚合成交叉連接結構,形成固化。
用于粘合的木材的表面性質對于粘合性能極其重要。材料表面應光滑,平整,沒有不規則表面,表面沒有滲出物,油,污垢和其他碎屑,木材表面的機械和化學性質都會影響膠粘劑的效果,表面不平整的板材膠粘劑與表面不能形成牢固的粘合。
一般情況下免漆板粘合強度差是由于表面的化學性質,天然化合物,過度干燥或添加化學品,改變了木材原本的化學性質,降低了粘合性能。物理劣化和化學污染會干擾膠粘劑的流動和滲透,有時會干擾固化過程,導致粘合的內聚強度過低。
然后是減少一些干擾問題,例如木材表面的一些化合物,這種化學成分也會干擾粘合性能,可以在膠合之前進行水滴實驗,將一滴水放置在木材上,具有良好潤濕性和滲透性的表面,會在20秒內吸收水滴,如果超出這個時間范圍,說明表面潤濕性和滲透性較差,可能難以粘合,這種問題也叫表面失活,需要重新進行表面處理提高活性。常見的一些化學干擾物是瀝青,尤其是松樹和花旗松,以及柚木,當在加工過程中經受高溫時,化合物遷移到表面,阻礙了膠粘劑與木材接觸。
一些合成化學污染物也會使木材表面失活,在生產免漆板的時候,為了減少提高防腐性能,板材經過各種防腐劑處理,包括雜酚油,五氯苯酚,鉻酸銅砷酸鹽,銅唑,氨銅季銨鹽和硼化合物。這些處理通常會降低膠粘劑的性能,降低接觸面積,從而降低膠粘劑和木材之間的粘合強度。
(1)提高粘合強度,首先要對板材進行表面處理,表面處理可以消除水分含量變化,平坦的表面膠粘劑能自由流動并形成均勻的薄層,可以大大提高粘合性能。
(2)板材預處理也能提高粘合強度,羥基轉化為乙?;ㄟ^酚醛熱壓膠粘劑與乙?;静男纬沙志玫恼澈?,與未經處理的板材相比,粘合效果更好。
(3)通過高溫高壓提高膠水的滲透性,免漆板中的膠合板,定向刨花板,刨花板,纖維板和硬質纖維板,這些材料都會在熱壓過程中,膠水滲透內部,固化非常穩定。
(4)復合木材產品的通常比實木產品的表面更難粘合,這此外復合材料的內部強度通常會限制膠粘劑的強度,由于性能和成本優勢,將木質復合材料粘合到金屬或塑料上的產品變得越來越普遍,需要先進行打磨改善粘合性。
免漆板良好的粘合性通常需要清潔表面以去除污染物,或其他特殊處理來化學活化表面,通過各種輔助手段提高內部膠粘劑的性能,這樣生產出來的板材才能夠達到所需要的性能強度標準。