在免漆板产品工业中,胶粘剂发挥着越来越大的作用,胶粘剂可以应用在胶合板,定向刨花板,刨花板,纤维板,复合木材,以及层压木制品,免漆板的强度性能离不开胶粘剂,是通过该木材表面机械和化学胶合而形成稳定粘合的状态,这里介绍一下免漆板胶粘的原理和性能。
由于木材原理是多孔材料粘合机制是机械互锁,当胶粘剂渗透到木质纤维内,发生有效的机械互锁,胶水进一步渗透到细胞壁微结构中,增加了胶粘剂与木材接触的表面积。当胶粘剂流入细胞腔并渗入细胞壁内部时,会产生粘合效果。胶粘剂和木材分子之间的吸引力极大地促进了胶合作用,之间的共价键,化学键,也有助于胶粘剂粘合强度提高。
对于一些木材表面,例如柚木,木材化合物会干扰胶粘剂接触,导致胶合强度差,化学上的边界效应弱。为了获得最大的胶合强度,胶粘剂必须覆盖整个板材表面,并渗透到木材中。胶粘剂分子必须与木材分子直接接触,以提供机械互锁和分子间引力。此外木材一些颗粒角,天然缺陷和化合物也会导致胶粘效果差,除了完全覆盖表面之外,胶粘剂必须流入木材的微观孔或毛细结构。可以通过施加压力迫使胶粘剂深入木材纤维内部。胶粘剂固化就形成粘合,通过三种机制进行固化:(a)通过蒸发中从胶粘剂中出去水分,(b)加热胶粘剂后冷却固化,c)化学聚合成交叉连接结构,形成固化。
用于粘合的木材的表面性质对于粘合性能极其重要。材料表面应光滑,平整,没有不规则表面,表面没有渗出物,油,污垢和其他碎屑,木材表面的机械和化学性质都会影响胶粘剂的效果,表面不平整的板材胶粘剂与表面不能形成牢固的粘合。
一般情况下免漆板粘合强度差是由于表面的化学性质,天然化合物,过度干燥或添加化学品,改变了木材原本的化学性质,降低了粘合性能。物理劣化和化学污染会干扰胶粘剂的流动和渗透,有时会干扰固化过程,导致粘合的内聚强度过低。
然后是减少一些干扰问题,例如木材表面的一些化合物,这种化学成分也会干扰粘合性能,可以在胶合之前进行水滴实验,将一滴水放置在木材上,具有良好润湿性和渗透性的表面,会在20秒内吸收水滴,如果超出这个时间范围,说明表面润湿性和渗透性较差,可能难以粘合,这种问题也叫表面失活,需要重新进行表面处理提高活性。常见的一些化学干扰物是沥青,尤其是松树和花旗松,以及柚木,当在加工过程中经受高温时,化合物迁移到表面,阻碍了胶粘剂与木材接触。
一些合成化学污染物也会使木材表面失活,在生产免漆板的时候,为了减少提高防腐性能,板材经过各种防腐剂处理,包括杂酚油,五氯苯酚,铬酸铜砷酸盐,铜唑,氨铜季铵盐和硼化合物。这些处理通常会降低胶粘剂的性能,降低接触面积,从而降低胶粘剂和木材之间的粘合强度。
(1)提高粘合强度,首先要对板材进行表面处理,表面处理可以消除水分含量变化,平坦的表面胶粘剂能自由流动并形成均匀的薄层,可以大大提高粘合性能。
(2)板材预处理也能提高粘合强度,羟基转化为乙酰基,通过酚醛热压胶粘剂与乙酰化木材形成持久的粘合,与未经处理的板材相比,粘合效果更好。
(3)通过高温高压提高胶水的渗透性,免漆板中的胶合板,定向刨花板,刨花板,纤维板和硬质纤维板,这些材料都会在热压过程中,胶水渗透内部,固化非常稳定。
(4)复合木材产品的通常比实木产品的表面更难粘合,这此外复合材料的内部强度通常会限制胶粘剂的强度,由于性能和成本优势,将木质复合材料粘合到金属或塑料上的产品变得越来越普遍,需要先进行打磨改善粘合性。
免漆板良好的粘合性通常需要清洁表面以去除污染物,或其他特殊处理来化学活化表面,通过各种辅助手段提高内部胶粘剂的性能,这样生产出来的板材才能够达到所需要的性能强度标准。