一种用于竹缠绕复合管的粘合剂及其制备方法与流程

文档序号:11897195阅读:441来源:国知局

本发明属粘合剂技术领域,涉及一种用于竹缠绕复合管的粘合剂及其制备方法。



背景技术:

竹材料是可再生的绿色环保材料,近年来随着竹缠绕复合管相关技术的日益成熟。竹复合管作为一种能够承受一定压力的管道,在林业输水、农田排灌等给排水领域能够普遍替代螺旋焊管、预应力钢筒混凝土管、塑料及玻璃钢管等传统管材,具有良好的应用前景。

中国发明专利CN205716073U公开了一种竹纤维增强复合管,该复合管沿管径方向,由内到外依次包括内衬层、增强层和外防护层,所属增强层包括第一增强层和第二增强层,所属第一增强层为浸润树脂胶粘剂的竹材、木材、麻茎秆或藤条等缠绕在内衬层上的纤维层;中国发明专利CN203604828U公开了一种热固型竹砂复合压力管,其径向由内至外分别设置有内衬层、内增强层、砂胶层、外增强层和外防护层,所述的内衬层和外防护层之间由内至外依次设置有竹篾缠绕而成的内增强层、矿砂胶水搅拌而成的增厚层和竹篾缠绕而成的外增强层。上述竹缠绕复合管节能环保、生产原料可再生,且价格远低于其他传统管道。

然而,目前公开的有现有技术中均未提到竹缠绕复合管的粘合剂的具体构成及制备方法,由于粘合剂用于粘合竹缠绕复合管各层,且固化后与管内输送流体介质直接接触,其性质是决定整个复合管材的防渗漏、防腐蚀和使用寿命的关键。因此,研究设计新型的竹缠绕复合管专用的粘合剂具有重要的意义。



技术实现要素:

针对现有技术的缺陷及改进需求,本发明的目的在于提供一种用于竹缠绕复合管的粘合剂及其制备方法,本发明提供的粘合剂具有高的粘接强度和抗老化性。

本发明提供了一种用于竹缠绕复合管的粘合剂,粘合剂包括主剂和固化剂;所述主剂和固化剂的质量比为(48~53):(6~8);

所述主剂包括的组分及其质量份数如下:

氨基树脂 48~60质量份;

聚乙烯醇 0.5~1.2质量份;

石墨相氮化碳 0.5~2.5质量份;

咪唑类离子液体 4~8质量份;

去离子水 20~34质量份;

氨水 0.3~0.5质量份。

优选的,所述主剂包括的组分及其质量份数如下:

氨基树脂 52~58质量份;

聚乙烯醇 0.8~1.2质量份;

石墨相氮化碳 1.5~2.0质量份;

咪唑类离子液体 5~8质量份;

去离子水 20~34质量份;

氨水 0.3~0.5质量份。

优选的,所述聚乙烯醇的水解度为50~90%,聚合度为500~3000。

优选的,所述石墨相氮化碳的制备原料为双氰胺、尿素和三聚氰酸中的一种或多种。

优选的,所述咪唑类离子液体为氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体、氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑离子液体、氯化1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑离子液体、1-丁基-3-甲基咪唑甲酸盐离子液体、1-丁基-3-甲基咪唑乙酸盐离子液体、1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐离子液体和1-丁基-3-甲基咪唑磷酸酯盐离子液体中的一种或几种。

本发明还提供了一种用于竹缠绕复合管的粘合剂的制备方法,包括以下步骤:

步骤一氨基树脂的制备

a、将甲醛加入可密闭的容器中,搅拌,加尿素;

b、用NaOH溶液调pH值为8.0~8.5,加入三聚氰胺和聚乙烯醇;

c、升温至70℃,用NaOH溶液调pH值为7~8.5;

d、继续升温至80℃,并保温反应30min;

e、用磷酸调pH值为4.5~5.5,酸缓慢滴加,滴加时间为20min;

f、用NaOH溶液调pH值为8.2~8.8,再次加入三聚氰胺和尿素,反应30min;

g、降温至65~70℃,再次加入尿素,继续降温至45℃以下搅拌均匀出料得氨基树脂;

步骤二主剂的制备

a、将石墨相氮化碳和咪唑类离子液体加入去离子水,搅拌,超声分散至混合均匀,得到石墨相氮化碳分散液;

b、将上述石墨相氮化碳分散液、步骤一中制得的氨基树脂、去离子水、咪唑类离子液体和氨水混合均匀,搅拌3小时后过滤得到主剂;

步骤三粘合剂的制备

将步骤二制得的主剂和固化剂搅拌均匀即得到所述粘合剂。

优选的,所述固化剂由90~110质量份的蒸馏水、15~22质量份的氯化铵和120~130质量份的磷酸搅拌混合制得。

优选的,所述氨基树脂原料由58~65质量份的甲醛,25~35质量份的尿素,5~8质量份的三聚氰胺,0.5~1.2质量份的聚乙烯醇组成,其中聚乙烯醇的水解度为50~90%,聚合度为500~3000。

与现有技术相比,本发明提供了一种用于竹缠绕复合管的粘合剂,具有如下有益效果:

1.本发明采用石墨相氮化碳作为增强剂,石墨相氮化碳由于其具有独特的电子能带结构,能吸收紫外光,显著提高了粘合剂的抗老化性,增长了粘合剂的使用寿命;此外,石墨相氮化碳在光照条件下,具有抗菌活性,将其添加到粘合剂中用于竹材料的粘合,可有效防止竹材料霉变、虫蛀和腐朽,进一步提高竹缠绕复合管的使用寿命。

2.石墨相氮化碳分散液制备过程,添加一定量咪唑类离子液体,该咪唑类离子液体中阴离子或阳离子易与石墨相氮化碳表面的官能团相互作用,从而使得咪唑类离子液体掺杂到石墨相氮化碳层与层之间,破坏石墨相氮化碳间的范德华力,减少石墨相氮化碳片层之间的相互作用,一方面降低石墨相氮化碳的聚集度,使得石墨相氮化碳能在粘合剂中均匀分散,另一方面提高了石墨相氮化碳的紫外光吸收活性;此外,咪唑类离子液体中阴离子或阳离子易与聚乙烯醇中存在的~OH形成氢键,使体系中石墨相氮化碳、咪唑类离子液体和氨基树脂复合为一体,增加竹缠绕复合管的胶合强度和耐水性。

3.主剂制备过程中添加的咪唑类离子液体是由一种含氮杂环的有机阳离子和无机阴离子组成的盐,室温下离子液体具有良好的导电性,较高的离子牵引和扩散速度,将咪唑类离子液体制得的胶粘剂用于竹缠绕复合管的粘合,使得所述竹缠绕复合管具有一定的抗静电性,可用于原油之类的易产生静电的物料的输送,扩大了竹缠绕复合管的使用范围。

4.本发明的粘合剂储存稳定性好,施胶量相对较低,胶合强度和耐水性较高,且制造工艺和设备简单,可采用一般的脲醛树脂生产设备生产。

具体实施方式

本发明提供了一种用于竹缠绕复合管的粘合剂,粘合剂包括主剂和固化剂;所述主剂和固化剂的质量比为(48~53):(6~8);

所述主剂包括的组分及其质量份数如下:

氨基树脂 48~60质量份;

聚乙烯醇 0.5~1.2质量份;

石墨相氮化碳 0.5~2.5质量份;

咪唑类离子液体 4~8质量份;

去离子水 20~34质量份;

氨水 0.3~0.5质量份。

优选的,所述主剂包括的组分及其质量份数如下:

氨基树脂 52~58质量份;

聚乙烯醇 0.8~1.2质量份;

石墨相氮化碳 1.5~2.0质量份;

咪唑类离子液体 5~8质量份;

去离子水 20~34质量份;

氨水 0.3~0.5质量份。

所述聚乙烯醇的水解度为50~90%,聚合度为500~3000。

所述石墨相氮化碳的制备原料为双氰胺、尿素和三聚氰酸中的一种或多种。

本发明采用石墨相氮化碳作为增强剂,石墨相氮化碳由于其具有独特的电子能带结构,能吸收紫外光,显著提高了粘合剂的抗老化性,增长了粘合剂的使用寿命;此外,石墨相氮化碳在光照条件下,具有抗菌活性,将其添加到粘合剂中用于竹材料的粘合,可有效防止竹材料霉变、虫蛀和腐朽,进一步提高竹缠绕复合管的使用寿命。

所述咪唑类离子液体为氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体、氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑离子液体、氯化1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑离子液体、1-丁基-3-甲基咪唑甲酸盐离子液体、1-丁基-3-甲基咪唑乙酸盐离子液体、1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐离子液体和1-丁基-3-甲基咪唑磷酸酯盐离子液体中的一种或几种。本发明对于咪唑类离子液体的纯度和来源没有特殊限制,可以为市售。

咪唑类离子液体是由一种含氮杂环的有机阳离子和无机阴离子组成的盐,室温下离子液体具有良好的导电性,较高的离子牵引和扩散速度,将咪唑类离子液体制得的胶粘剂用于竹缠绕复合管的粘合,使得所述竹缠绕复合管具有一定的抗静电性,可用于原油之类的易产生静电的物料的输送,扩大了竹缠绕复合管的使用范围。

优选的,所述氨基树脂原料由58~65质量份的甲醛,25~35质量份的尿素,5~8质量份的三聚氰胺,0.5~1.2质量份的聚乙烯醇组成,其中聚乙烯醇的水解度为50~90%,聚合度为500~3000。

本发明还提供了一种用于竹缠绕复合管的粘合剂的制备方法,包括以下步骤:

步骤一氨基树脂的制备

a、将甲醛加入可密闭的容器中,搅拌,加尿素;

b、用NaOH溶液调pH值为8.0~8.5,加入三聚氰胺和聚乙烯醇;

c、升温至70℃,用NaOH溶液调pH值为7~8.5;此步骤调节pH值,是由于随着缩聚反应的进行,体系pH值会逐渐降低,体系pH值过低,会使得制得氨基树脂固化过快,不利于控制反应进程,因此控制体系呈弱碱性是为了有效控制反应进程,适当延长树脂固化时间。

d、继续升温至80℃,并保温反应30min;

e、用磷酸调pH值为4.5~5.5,酸缓慢滴加,滴加时间为20min;将体系调至酸性可促进缩合反应,提高体系的粘合性;

f、用NaOH溶液调pH值为8.2~8.8,再次加入三聚氰胺和尿素,反应30min;将体系调至碱性,可有效抑制反应体系的缩聚反应,有效延长氨基树脂的固化时间;

g、降温至65~70℃,再次加入尿素,继续降温至45℃以下搅拌均匀出料得氨基树脂;

步骤二主剂的制备

a、将石墨相氮化碳和咪唑类离子液体加入去离子水,搅拌,超声分散至混合均匀,得到石墨相氮化碳分散液;

b、将上述石墨相氮化碳分散液、步骤一中制得的氨基树脂、去离子水、咪唑类离子液体和氨水混合均匀,搅拌3小时后过滤得到主剂。所述过滤优选为用滤布过滤,更优选为用90~100目的滤布过滤;

步骤三粘合剂的制备

将步骤二制得的主剂和固化剂搅拌均匀即得到所述粘合剂。

优选的,所述固化剂由90~110质量份的蒸馏水、15~22质量份的氯化铵和120~130质量份的磷酸搅拌混合制得。

优选的,所述氨基树脂原料由58~65质量份的甲醛,25~35质量份的尿素,5~8质量份的三聚氰胺,0.5~1.2质量份的聚乙烯醇组成,其中聚乙烯醇的水解度为50~90%,聚合度为500~3000。本发明对搅拌方式并无限制,本领域熟知的搅拌方式即可,可为机械搅拌或手工搅拌。

本发明所用石墨相氮化碳合成过程为:称取一定量的原料,所述石墨相氮化碳的制备原料为双氰胺、尿素和三聚氰酸中的一种或多种。置于加盖坩埚中。瓷坩埚须加盖以保持半封闭状态,然后将其置于马弗炉中,在程序升温条件下煅烧,升温速率为2.3℃/min,在550°C保持4h。待反应结束自然冷却至室温,取出坩埚中的黄色固体,将其研磨成粉末状,得石墨相氮化碳。分别以双氰胺、三聚氰胺和尿素三种物质为原料,可制备得到不同的石墨相氮化碳。

石墨相氮化碳分散液制备过程中添加了一定量咪唑类离子液体,该咪唑类离子液体中阴离子或阳离子易与石墨相氮化碳表面的官能团相互作用,从而使得咪唑类离子液体掺杂到石墨相氮化碳层与层之间,破坏石墨相氮化碳层与层之间的范德华力,减少石墨相氮化碳片层之间的相互作用,一方面降低石墨相氮化碳的聚集度,使得石墨相氮化碳能在粘合剂中均匀分散,另一方面提高了石墨相氮化碳的紫外光吸收活性。

本发明的粘合剂储存稳定性好,施胶量相对较低,胶合强度和耐水性较高,且制造工艺,设备简单,可采用一般的脲醛树脂生产设备生产。

实施例1

按照如下过程制备得到粘合剂实施例1的粘合剂

步骤一 氨基树脂的制备

a、将620g甲醛加入可密闭的容器中,搅拌,加216g尿素;

b、用质量浓度为20%的NaOH溶液调pH值为8.0,加入63g三聚氰胺和8.5g聚乙烯醇;

c、升温至70℃,用质量浓度为20%的NaOH溶液调pH值为7;

d、继续升温至80℃,并保温反应30min;

e、用质量浓度为10%的磷酸溶液调pH值为5.0,酸缓慢滴加,滴加时间为20min;将体系调至酸性可促进缩合反应,提高体系的粘合性;

f、用质量浓度为20%的NaOH溶液调pH值为8.5,再次加入7g三聚氰胺和72g尿素,反应30min;将体系调至碱性,可有效抑制反应体系的缩聚反应,有效延长氨基树脂的固化时间。

g、降温至65~70℃,再次加入12g尿素,继续降温至45℃以下搅拌均匀出料得氨基树脂。

步骤二 主剂的制备

a、取0.5g的石墨相氮化碳和2g的氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体加入10g的去离子水,搅拌,超声分散至混合均匀,得到石墨相氮化碳分散液;

b、取上述石墨相氮化碳分散液、52g对比例中的制得的氨基树脂、14g的去离子水、2g的氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体和0.4g氨水,将其混合均匀,机械搅拌3小时后用80目滤布过滤得到主剂;

步骤三 粘合剂的制备

将步骤二制得的主剂50g和7g固化剂搅拌均匀即得到所述粘合剂。

其中石墨相氮化碳制备过程如下:

称取20g的双氰胺置于加盖坩埚中。瓷坩埚须加盖以保持半封闭状态,然后将其置于马弗炉中,在程序升温条件下煅烧,升温速率为2.3℃/min,在550℃保持4h。待反应结束自然冷却至室温,取出坩埚中的黄色固体,将其研磨成粉末状,得石墨相氮化碳。

其中固化剂的制备过程如下:

取100g的蒸馏水、18g的氯化铵和1.25g的磷酸搅拌混合即可制得固化剂。

实施例2

按照如下过程制备得到粘合剂实施例2的粘合剂

步骤一 氨基树脂的制备

氨基树脂的制备同实施例1;

步骤二 主剂的制备

a、取1.8g的石墨相氮化碳和3g的氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑离子液体加入10g的去离子水,搅拌,超声分散至混合均匀,得到石墨相氮化碳分散液;

b、取上述石墨相氮化碳分散液、52g对比例中的制得的氨基树脂、14g的去离子水、3g的氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑离子液体和0.4g氨水,将其混合均匀,机械搅拌3小时后用80目滤布过滤得到主剂;

步骤三 粘合剂的制备

将步骤二制得的主剂50g和7g固化剂搅拌均匀即得到所述粘合剂。

其中石墨相氮化碳制备过程如下:

称取20g的尿素置于加盖坩埚中。瓷坩埚须加盖以保持半封闭状态,然后将其置于马弗炉中,在程序升温条件下煅烧,升温速率为2.3℃/min,在550℃保持4h。待反应结束自然冷却至室温,取出坩埚中的黄色固体,将其研磨成粉末状,得石墨相氮化碳。

其中固化剂的制备过程如下:

取100g的蒸馏水、18g的氯化铵和1.25g的磷酸搅拌混合即可制得固化剂。

实施例3

按照如下过程制备得到粘合剂实施例3的粘合剂

步骤一 氨基树脂的制备

a、将620g甲醛加入可密闭的容器中,搅拌,加216g尿素;

b、用质量浓度为20%的NaOH溶液调pH值为8.5,加入63g三聚氰胺和8.5g聚乙烯醇;

c、升温至70℃,用质量浓度为20%的NaOH溶液调pH值为8;

d、继续升温至80℃,并保温反应30min;

e、用质量浓度为10%的磷酸溶液调pH值为4.5,酸缓慢滴加,滴加时间为20min;将体系调至酸性可促进缩合反应,提高体系的粘合性;

f、用质量浓度为20%的NaOH溶液调pH值为8.2,再次加入7g三聚氰胺和72g尿素,反应30min;将体系调至碱性,可有效抑制反应体系的缩聚反应,有效延长氨基树脂的固化时间。

g、降温至65~70℃,再次加入12g尿素,继续降温至45℃以下搅拌均匀出料得氨基树脂。

步骤二 主剂的制备

a、取1.8g的石墨相氮化碳和2.5g的氯化1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑离子液体加入10g的去离子水,搅拌,超声分散至混合均匀,得到石墨相氮化碳分散液;

b、取上述石墨相氮化碳分散液、48g对比例中的制得的氨基树脂、10g的去离子水、2.5g的氯化1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑离子液体和0.3g氨水,将其混合均匀,机械搅拌3小时后用80目滤布过滤得到主剂;

步骤三 粘合剂的制备

将步骤二制得的主剂48g和6g固化剂搅拌均匀即得到所述粘合剂。

其中石墨相氮化碳制备过程如下:

称取20g的三聚氰胺置于加盖坩埚中。瓷坩埚须加盖以保持半封闭状态,然后将其置于马弗炉中,在程序升温条件下煅烧,升温速率为2.3℃/min,在550℃保持4h。待反应结束自然冷却至室温,取出坩埚中的黄色固体,将其研磨成粉末状,得石墨相氮化碳。

其中固化剂的制备过程如下:

取100g的蒸馏水、18g的氯化铵和1.25g的磷酸搅拌混合即可制得固化剂。

实施例4

按照如下过程制备得到粘合剂实施例4的粘合剂

步骤一 氨基树脂的制备

a、将620g甲醛加入可密闭的容器中,搅拌,加216g尿素;

b、用质量浓度为20%的NaOH溶液调pH值为8.0,加入63g三聚氰胺和8.5g聚乙烯醇;

c、升温至70℃,用质量浓度为20%的NaOH溶液调pH值为7;

d、继续升温至80℃,并保温反应30min;

e、用质量浓度为10%的磷酸溶液调pH值为5.5,酸缓慢滴加,滴加时间为20min;将体系调至酸性可促进缩合反应,提高体系的粘合性;

f、用质量浓度为20%的NaOH溶液调pH值为8.8,再次加入7g三聚氰胺和72g尿素,反应30min;将体系调至碱性,可有效抑制反应体系的缩聚反应,有效延长氨基树脂的固化时间。

g、降温至65~70℃,再次加入12g尿素,继续降温至45℃以下搅拌均匀出料得氨基树脂。

步骤二 主剂的制备

a、取2g的石墨相氮化碳和4g的1-丁基-3-甲基咪唑甲酸盐离子液体加入10g的去离子水,搅拌,超声分散至混合均匀,得到石墨相氮化碳分散液;

b、取上述石墨相氮化碳分散液、58g对比例中的制得的氨基树脂、24g的去离子水、4g的1-丁基-3-甲基咪唑甲酸盐离子液体和0.5g氨水,将其混合均匀,机械搅拌3小时后用80目滤布过滤得到主剂。

步骤三 粘合剂的制备

将步骤二制得的主剂53g和8g固化剂搅拌均匀即得到所述粘合剂。

其中石墨相氮化碳制备过程如下:

称取总质量为20g的双氰胺和尿素混合均匀混合置于加盖坩埚中。瓷坩埚须加盖以保持半封闭状态,然后将其置于马弗炉中,在程序升温条件下煅烧,升温速率为2.3℃/min,在550℃保持4h。待反应结束自然冷却至室温,取出坩埚中的黄色固体,将其研磨成粉末状,得石墨相氮化碳。

其中固化剂的制备过程如下:

取100g的蒸馏水、18g的氯化铵和1.25g的磷酸搅拌混合即可制得固化剂。

实施例5

按照如下过程制备得到粘合剂实施例1的粘合剂

步骤一 氨基树脂的制备

a、将620g甲醛加入可密闭的容器中,搅拌,加216g尿素;

b、用质量浓度为20%的NaOH溶液调pH值为8.0,加入63g三聚氰胺和8.5g聚乙烯醇;

c、升温至70℃,用质量浓度为20%的NaOH溶液调pH值为8.5;

d、继续升温至80℃,并保温反应30min;

e、用质量浓度为10%的磷酸溶液调pH值为5.0,酸缓慢滴加,滴加时间为20min;将体系调至酸性可促进缩合反应,提高体系的粘合性;

f、用质量浓度为20%的NaOH溶液调pH值为8.5,再次加入7g三聚氰胺和72g尿素,反应30min;将体系调至碱性,可有效抑制反应体系的缩聚反应,有效延长氨基树脂的固化时间。

g、降温至65~70℃,再次加入12g尿素,继续降温至45℃以下搅拌均匀出料得氨基树脂。

步骤二 主剂的制备

a、取2.5g的石墨相氮化碳和2。5g的1-丁基-3-甲基咪唑乙酸盐离子液体加入10g的去离子水,搅拌,超声分散至混合均匀,得到石墨相氮化碳分散液;

b、取上述石墨相氮化碳分散液、60g对比例中的制得的氨基树脂、14g的去离子水、2.5g的1-丁基-3-甲基咪唑乙酸盐离子液体和0.4g氨水,将其混合均匀,机械搅拌3小时后用80目滤布过滤得到主剂。

步骤三 粘合剂的制备

将步骤二制得的主剂50g和7g固化剂搅拌均匀即得到所述粘合剂。

其中石墨相氮化碳制备过程如下:

称取20g的双氰胺置于加盖坩埚中。瓷坩埚须加盖以保持半封闭状态,然后将其置于马弗炉中,在程序升温条件下煅烧,升温速率为2.3℃/min,在550℃保持4h。待反应结束自然冷却至室温,取出坩埚中的黄色固体,将其研磨成粉末状,得石墨相氮化碳。

其中固化剂的制备过程如下:

取100g的蒸馏水、18g的氯化铵和1.25g的磷酸搅拌混合即可制得固化剂。

对比例

(1)制备氨基树脂

a、将620g甲醛加入可密闭的容器中,搅拌,加216g尿素;

b、用质量浓度为20%的NaOH溶液调pH值为8.0,加入63g三聚氰胺和8.5g聚乙烯醇;

c、升温至70℃,用质量浓度为20%的NaOH溶液调pH值为7;

d、继续升温至80℃,并保温反应30min;

e、用质量浓度为10%的磷酸溶液调pH值为5.0,酸缓慢滴加,滴加时间为20min;将体系调至酸性可促进缩合反应,提高体系的粘合性;

f、用质量浓度为20%的NaOH溶液调pH值为8.5,再次加入7g三聚氰胺和72g尿素,反应30min;将体系调至碱性,可有效抑制反应体系的缩聚反应,有效延长氨基树脂的固化时间。

g、降温至65~70℃,再次加入12g尿素,继续降温至45℃以下搅拌均匀出料得氨基树脂。

(2)制备固化剂

所述固化剂由100g的蒸馏水、18g的氯化铵和1.25g的磷酸搅拌混合制得。

(3)制备粘合剂

取52g氨基树脂,24g的去离子水,0.8g的聚乙烯醇,0.4g的氨水混合均匀,机械搅拌3小时后用80目滤布过滤得到主剂,取上述制得的主剂50g与7g固化剂搅拌均匀,得到粘合剂。

本发明实施例和对比例中制备得到的粘合剂的胶合强度、导电性和抗老化性检测方法如下:

1.采用以下方式对本发明制备的粘合剂进行胶合强度的测定,具体为:

(1)胶合板的制备:

1)施胶;按照热压工艺参数的要求,每张竹木单板的单面涂胶量为30g/面(实际操作中涂胶量为30g,采用手工涂胶,五层胶合板单面涂胶涂4层;

2)组坯:按照相邻竹木单板纹理方向相互垂直的方式,将涂好胶的单板组合;

3)预压:将组合好的胶合板放入预压机中预压10min,预压压力为1.0MPa;

4)热压:将预压后的胶合板放入热压机中,点击自动运行,由热压机自动完成热压过程;

5)保温:当热压压力降为0MPa后,在120℃温度下保温5min;

6)卸板:当以上热压过程完成后,打开压机压板,卸板。

(2)试件准备:

将压制好的5层竹木胶合板全部制作成GB/T17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能实验方法》中“4.17胶合强度测定”规定的A型试件。

(3)测试粘合剂的胶合强度:

按照GB/T17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能实验方法》中"4.17胶合强度测定"的II类胶合板胶合强度的测定方法进行测定试验,通过拉力载荷,使表板剥离,计算单位面积承受的载荷,即胶合板的胶合强度。具体步骤如下:

1)按照国家标准对II类胶合板胶合强度的检测方法,将试件浸渍在63℃的热水中,浸渍时应将试件全部没入水中,3h后取出,在室温下冷却10min;

2)利用木材万能力学实验机测定胶合强度,具体操作为将试件两端夹在实验机的夹具中,使之竖直,试件与上下夹具的中轴线重合;以10mm/min的速度对试件进行加载直至其被破坏,记录下该软件系统中的胶合强度值,即为该试件的胶合强度。

2.采用以下方式对本发明制备的粘合剂进行电性能测定,具体为:

室温下,相对湿度为55%,将含水率12%,密度0.70g/cm3,尺寸为30*25*10mm的竹木试块抛光处理,将本发明制备的粘合剂涂敷在竹木试块的一面(测试面),表面胶层厚度0.5mm,室温放置24h,通过电阻测试仪测试表面电阻。

3.采用以下方式对本发明制备的粘合剂进行抗老化性测定,具体为:

采用与胶合强度的测定过程中相同的方法制备竹胶合板试块,将试块置于紫外老化试验箱中,对上述试块进行光照处理。光源波长范围:320~380nm,辐照度为0.7W/m2,测试样品与光源距离为50mm。光照1周之后进行胶合强度测试。

为了进一步说明本发明,以下结合具体实施例对本发明提供的用于竹缠绕复合管的粘合剂进行详细的描述。

实施例1-5和对比例制得的粘合剂通过上述方法测得的粘接性能、电阻和抗老化性的测定结果见表1。

表1为本发明实施例和比较例提供的粘合剂的粘接性能、电阻和抗老化性的测定结果

测定结果表明,对比例为没有添加离子液体和石墨相氮化碳的粘合剂,其测得的胶合强度为0.54MPa,实施例1-5为添加了离子液体和石墨相氮化碳的粘合剂,在相同条件下测得的胶合强度的范围为1.1~1.3MPa,约为对比例胶合强度的1倍,表明石墨相氮化碳和咪唑类离子液体改性,增加了粘合剂的胶合强度和耐水性。

对比例为没有添加离子液体和石墨相氮化碳的粘合剂,其测得的表面电阻为1015Ω,实施例1-5为添加了离子液体和石墨相氮化碳的粘合剂,在相同条件下测得的表面电阻为104~106Ω,表明石墨相氮化碳和咪唑类离子液体改性,增加了粘合剂的导电性。

对比例为没有添加离子液体和石墨相氮化碳的粘合剂,光照1周之后的胶合强度0.21MPa,相对光照前胶合强度下降了60%,实施例1-5为添加了离子液体和石墨相氮化碳的粘合剂,在相同条件下测得的光照1周之后的胶合强度为1.1~1.3MPa,相对光照前胶合强度下降了1%~15%,表明石墨相氮化碳和咪唑类离子液体改性,极大提高增加了粘合剂的抗老化性。

综上所述,本发明制备的粘合剂粘结性能较好,并具有抗老化性和导电功能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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