氯氧镁水泥胶合板快速固化机理和性能研究

Based on the research of time varying maximum exothermic hydration temperature and time, heat of hydration, hydration temperature changed during the hydration process of Magnesium oxychloride cement, used optimizing proportion Magnesium oxychloride cement as adhesive and by hot pressing fast curing process to make Poplar plywood, and test their bond performance, then analyze the Micro Morphology of the hydration products and the adhesive layer under different curing conditions and environment by XRD, SEM, DSC, Digital microscope system, 3D color laser scanning microscope and Xylotomy. Study the fast curing mechanism of Magnesium oxychloride cement and its phase transformation law of fast curing products in order to enrich the basic theory of Magnesium oxychloride cement hydration, provide theoretical basis and technical basis for Magnesium oxychloride cement used in plywood producing, and provide a new way for producing non-formaldehyde plywood.

在研究不同配比的氯氧镁水泥水化过程中最高水化温度与时间、水化放热量与水化温度随时间变化的历程的基础上，以优化配比的氯氧镁水泥胶凝材料为胶黏剂，采用热压快速固化工艺制备杨木胶合板，并测试其胶合性能；进而通过X 射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和差示扫描量热(DSC)以及超景深三维显微系统、彩色3D激光扫描显微镜和木材切片制片等技术手段分析不同固化条件和环境下的水化产物与胶层的微观形貌，究明氯氧镁水泥快速固化机理及其快速固化产物的相转变规律；从而丰富氯氧镁水泥水化反应的基础理论，为氯氧镁水泥胶凝材料在胶合板生产中的应用提供理论依据和技术基础，并为无醛胶合板生产提供一种新颍的生产方法。

我国是胶合板的制造大国，目前胶合板中使用的胶粘剂以脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂为代表的“三醛胶”的应用最为广泛，这三类胶粘剂中的甲醛成分被被为室内空气污染的主要源头之一，一直困扰着人造板行业的发展。本项目选择绿色环保的氯氧镁水泥为胶凝材料制造无机胶合板，通过对高温条件下氯氧镁水泥的固化特性和产物特征的分析可以丰富氯氧镁水泥的基础理论，同时为我国胶合板的生产提供一种无醛胶合板的生产方法。.本项目研究了氯氧镁水泥不同的原料配比的水化特性、快速固化工艺条件下的氯氧镁水泥胶合板的胶合性能和固化机理，以及氯氧镁水泥胶合板在不同环境下胶合性能变化及其快速固化产物相转变规律。结果表明：1）MgO：MgCl2：MgSO4的不同配比不仅影响氯氧镁水泥的水化放热量和最高水化温度，也影响氯氧镁水泥胶合板的胶合性能；2）添加氧化钙和硫酸铝具有促凝效果、添加甲酸钙和硫酸锌具有缓凝效果；3）水灰比的增大，胶合强度增加，当水灰比为0.4时胶合强度最大；4）快速固化工艺中的热压温度、热压时间、热压压力、施胶量对氯氧镁水泥胶合板的胶合强度有着显著的影响；5）随热压温度的变化，氯氧镁水泥的固化产物也随之改变，从5相和3相主要转变为2相和9相，但100℃以后氯氧镁水泥固化产物变化不大，但各类成份的含量发生改变，其中氧化镁的量明显增加；6）柠檬酸、丁苯乳液和羧甲基纤维素、磷酸分别和苯丙乳液、硅溶胶、淀粉复合添加添加剂对氯氧镁水泥杨木胶合板胶合性能均有明显的改善；7）模拟海水浸泡、冻融处理、酸雨环境浸泡、碱处理和真空加压浸渍处理都会降低胶合板的胶合强度，但不开胶剥离仍保持一定的胶合强度，各处理也并未使氯氧镁水泥胶层的成分发生变化；8）通过氯氧镁水泥原料配比、快速固化工艺优化的氯氧镁水泥胶合板的胶合性能达到3类胶合板性能要求并具有耐沸水煮特点，通过外加剂改性氯氧镁水泥胶合板的胶合性能达到2类胶合板的性能要求，有的可以接近1类胶合板的性能。