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目前,国内木材工业用胶仍以“三醛胶”为主,然而,制备“三醛胶”的原料大部分来源于不可再生的石化工业,制备的成品具有释放游离甲醛和挥发性有机化合物的危险,使用过的废弃用品中的胶粘剂也难以降解,会对环境以及人类健康造成不利影响。因此,寻求石油替代品,开发高性能生物基胶粘剂,从源头上减少和消除环境污染显得尤为重要。生物基木材胶黏剂作为一种新型经济环保型材料,近年来受到越来越多的关注。然而生物基木材胶粘剂的生产也面临着额外的挑战,由可再生天然材料制成的胶粘剂通常耐水性较低,或者过于昂贵,无法与石化衍生的聚合物有效竞争。因此,开发环境友好、性能优越的胶粘剂十分必要。阳离子水性聚氨酯胶粘剂分子链上带有正电荷,对于皮革、玻璃等阴离子基材具优异的粘附力,对疏水的基材例如聚酯、丙烯基类织物纤维具有很好的浸润性,相较于同类的阴离子产品具有更好的胶合强度,然而由于阳离子型产品的工业化生产存在着一定的技术瓶颈,因而相应的产品非常少。本文以六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、甲苯二异氰酸酯（TDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、二环己基甲烷二异氰酸酯（HMDI）、异氟尔酮二异氰酸酯（IPDI）分别与可生物降解的聚己内酯多元醇（PCL-OH）、亲水基甲基二乙醇胺（MDEA）和扩链剂1,4丁二醇（BDO）制备了生物基阳离子型水性聚氨酯乳液（PCL-WPU）,开发出阳离子型水性聚氨酯的制备工艺。再分别采用生物质原料蓖麻油（CO）、环氧大豆油（ESO）、三羟甲基丙烷单油酸酯（TMPM）对PCL-WPU进行改性,探讨了改性剂用量以及亲水基MDEA含量对乳液及胶膜性能的影响;考察了各种乳液为主体树脂的胶粘剂应用于胶合板和塑木地板的粘接性能。结果如下:（1）本实验开发出一种简单高效并且实现实验室放大生产的工艺流程,采用较低含量的亲水基制备出稳定的高固体含量的阳离子型水性聚氨酯乳液。五种异氰酸酯制备的乳液中,IPDI-WPU乳液的制备工艺相对简单、反应温和易操作,胶膜性能相对优异。复配蓖麻油成功构建了生物基阳离子WPUs,当CO含量提高到9.66wt%时,吸水率降低到13.9wt%;胶膜断裂伸长率达到391%;低亲水基含量还带来了优异的胶合强度（亲水基含量为3.23wt%）,T型剥离强度可达36.8 N/25 mm,比不添加CO时高出约114%。上述研究为制备耐水型生物基阳离子水性聚氨酯奠定了基础。（2）使用含有网状结构和环氧基团的ESO改性水性聚氨酯。当ESO的含量达到7.99wt%和10.37wt%时,胶膜呈现出强而韧的特点。耐热方面也有了很大改善:TGA和DTG分析发现,前三个样品均呈现出一个剧烈热分解阶段,峰值温度分别为341.5℃、349.7℃和358.1℃,而后两个样品呈现了两个剧烈热分解阶段,第二个阶段峰值温度分别为392.8℃和403.5℃。相应胶膜的耐水性也有较大提高:ESO含量从0提高到7.99wt%,吸水率从23.0wt%降低到11.1wt%。上述研究为改善生物基水性聚氨酯胶膜的韧性、耐湿热性提供了一种新途径。（3）利用带有长脂肪侧链的生物可降解三羟甲基丙烷单油酸酯（TMPM）改性水性聚氨酯乳液,经TMPM改性的阳离子WPU表现出优异的成膜性、柔韧性和耐水性。当TMPM含量到7.84wt%时,乳液的表面张力降低到41.5 m N/m;水接触角提高到81.0?;吸水率下降到9.6wt%,TMPM-WPU-3的T型剥离强度达到42.8 N/25 mm,比未加TMPM的提高了324%左右;而TMPM-WPU-5的断裂伸长率为811%,达到了增韧的效果。TMPM的引入有效提高了聚合物胶膜的降解性能:模拟堆肥45天后,TMPM-WPU-5膜残破程度较大。上述研究为提高生物基水性聚氨酯对基材的润湿性以及胶膜的韧性、降解性提供了一种新思路。（4）将各种乳液为主体树脂的胶粘剂应用于制备桉木胶合板,测试结果如下:IPDIWPU、TDI-WPU和MDI-WPU的胶合强度分别为0.76MPa、1.12MPa和1.24Mpa,超过GB/T 17657-2013标准指标;与未添加蓖麻油的CO-WPU1相比,CO-WPU2胶合强度提高了47.6%,CO-WPU4的胶合强度达到了最大值0.91MPa;ESO添加量达到7.99wt%时的胶粘剂粘接性能最好,ESO-WPU4的胶合强度达到了1.18MPa;TMPM添加量为2.10wt%时胶合强度提高了35.4%,TMPM-WPU3对胶合板的胶合强度最高,胶合强度达到了0.82MPa。将所制备胶粘剂对塑木基材和黑胡桃木单板进行粘接,测试粘接性能:TDI-WPU和MDI-WPU胶合强度分别为1.10MPa和1.15 MPa,超过了标准T/CNFPIA 3004—2019指标;ESO-WPU3、ESO-WPU4、ESO-WPU7和ESO-WPU8的胶合强度分别为1.10MPa、1.21MPa、1.10MPa和1.04Mpa,均超过标准要求;上述研究为构建环保型水性聚氨酯胶粘剂以及木材工业用胶的水性化、环保化提供了新思路和策略。