2024年4月2日发(作者：衣书艺)

研究与分析

ReseaRch & analysis

林 产 工 业

china FoRest PRoducts industRy

HDI交联聚乙烯醇木材胶黏剂的研究

潘　婵　何微微　赵军丽　夏赤丹　王夏玲

（武汉科技大学城市学院， 武汉　430083）

∗

摘要： 以聚乙烯醇溶液为基质，采用正交试验法探究表面活性剂OP-10、催化剂、交联剂HDI的加入量，搅拌时间，反应

温度和聚乙烯醇的相对体积质量分数对改性聚乙烯醇木材胶黏剂性能的影响。结果表明：HDI以及催化剂的加入能较大

幅度地提高胶黏剂的稳定性和粘结性能，从而达到改性聚乙烯醇胶黏剂的目的。试验可得到乳白色的稳定产品，可用于

建筑行业作木材胶黏剂，且更为环保。

关键词： HDI； 催化剂； 聚乙烯醇； 木材胶黏剂

中图分类号：TQ433　　　文献标识码：A　　　文章编号：1001-5299(2019)05-0022-05

DOI:10.19531/1001-5299.201905005

Study on the Wood Adhesive of Polyvinyl Alcohol Cross-linked by HDI

PAN Chan　HE Wei-wei　ZHAO Jun-li　XIA Chi-dan　WANG Xia-ling   

( City College of Wuhan Science University, Wuhan　430083, China)

abstract: Using orthogonal experiment method, the preparation process conditions of the adhesive, such as the amount 

of OP-10, catalyst stannous octoate, crosslinking agent of HDI, the temperature of the synthetic reaction, the synthetic 

reaction time, and the amount of PVA were discussed. The results showed that the addition of HDI and the catalyst 

stannous octoate could greatly increase the water resistance, stability, and adhesive properties of the adhesive, thereby 

achieving the purpose of modifying the polyvinyl alcohol adhesive. Through the modification process can obtain milky 

stable product, which can be used in the construction industry for wood adhesives, and more environmental friendly.

Key words: HDI; Catalyst; Polyvinyl alcohol; Wood adhesive

聚乙烯醇(PVA)作为高分子材料具备水溶性、无毒

无害、原料易得等优点，因而在环保型胶黏剂生产中得

到广泛应用。但该类型胶黏剂存在耐水性能差, 胶合强

度不够等缺点。因此，充分考虑环保要求、经济条件对

加入交联剂改性PVA胶黏剂进行了研究

[1-4]

。在考虑催

化剂、搅拌时间、反应温度等条件下，进行六亚甲基二

异氰酸酯（HDI）交联聚乙烯醇木材胶黏剂的研究。

1

材料与方法

1.1 试验原理

HDI具有特殊的直链饱和结构，不存在苯环和—NCO 

*基金项目：院级重点科研《多异氰酸酯交联聚乙烯醇环保乳胶》，编号

2014CYZDKY002

潘　婵，女，副教授，研究方向为水处理、环保材料

何微微(通讯作者)，女，讲师，E-mail: 591249972@

修回日期：2018-10-16

基团直接相连，因此具有不变黄性；含有不饱和双键的

异氰酸酯基团，化学性质活泼，与醇、酸、胺均能反应，

遇水和碱会分解，在氯化铜和氯化铁等金属氯化物存

在的条件下能发生聚合反应。

夏赤丹、陈红梅的研究数据表明，PVA 胶黏剂中

加入少量 HDI，能比较明显地提高胶黏剂的粘结强度

和耐水性能

 [5]

。

一定量的HDI 加到PVA 水溶液中，主要作为交联

剂使用，生成聚乙烯醇己二氨基甲酸酯，既增大了聚乙

烯醇分子量，同时减少羟基，从而提高耐水性。同时加

入高聚物，主要起增稠和间隔作用，达到使交联反应延

缓进行的目的，随着水溶剂的挥发，高分子间交联反应

进行。该交联反应进行中有多种副反应发生：HDI 与

胶黏剂中存在的大量水反应生成脲的衍生物，同时可

与交联反应的产物反应生成脲基甲酸酯、还可与脲的

林产工业2019年第46卷第5期

- 

22 

-

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china FoRest PRoducts industRy

衍生物反应生成缩二脲，而且其自身可二聚、三聚等。

主反应与其他副反应为竞争反应，反应物的加入量配

比、交联反应温度、搅拌速度以及交联剂二异氰酸酯的

滴加速度等对反应地影响都较大

[6]

。主反应式如下：

CH

2

—CH

OH

O

C

—

O

N

—

—

C

O

—

—

度控制在（90±5） ℃，直至固体PVA完全溶解，溶液呈

透明状，取出烧杯，在通风橱中依次按量加入表面活性

剂OP-10、催化剂。严格控制体系的反应温度，取正交

试验设计量的HDI 溶液，在电动搅拌器开动下一滴滴

缓慢加入到上述胶水中，记下时间，继续搅拌至设计的

交联反应时间。慢速搅拌下，降温至室温，再加水定容

到200 mL，搅拌均匀，为防止样品表层结膜，转入广口

瓶内，用塑料薄膜封口保存。待样品存放几天后，观察

其颜色及流动情况，分10 d观察一次，观察三次。

1.4 性能测试

1.4.1 压缩剪切强度测定

压缩剪切强度（木/木）测定样品形状和尺寸设计

以及制样方法，均按HG/T2727—2010《中华人民共和国

化工行业标准》附录A所规定的方法测定，被粘基材为

直纹桦木试片，测试结果为两次测定结果的平均值。

1.4.2 黏度测定

样品静置30 d后采用涂-4杯进行黏度测试。测定

时试样温度为(25±1) ℃。

1.4.3 冻融性测定

用塑料瓶称取约50 g盖好盖子，放到温度为

(-10±0.5) ℃的低温箱中，冻结16 h。取出冻结的试

样，放到温度控制为（30±0.5）℃的水浴中，融化1 h

后，用玻璃棒搅拌试样。若经融化后的试样黏度增大

失去流动性，或用玻璃棒搅不动，需在（60±0.5）℃的

水浴中继续融化1h。

1.4.4 胶黏剂的流动性和颜色

将样品置于透明广口瓶中，于第10、20、30 d 分

别观测并记录样品的流动性和颜色变化情况。

1.5 正交试验因素及水平

采用正交试验法研究合成本胶黏剂的工艺条件及

其对其压缩剪切强度的影响。在多次试探性试验的基

（5

6

）设计25次试验，选取原材

础上，确定按正交试验L

25

表1 正交试验因素及水平

Tab.1 Orthogonal experimental factors and levels

因素

HDI/OP-10/催化剂/反应

PVA/

水平

（g·100

（mL·100（mL·100（mL·100温度

mL

-1

）mL

-1

）mL

-1

）/℃

 mL

-1

）

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

20

30

40

50

60

搅拌

时间/

min

30

45

60

75

90

O

—

n

—

N

C

—

—

—

O

N

H

试验采用HDI 交联PVA，辛酸亚锡为催化剂。虽然

辛酸亚锡化学性质不稳定，但能有效地促进聚醚型多元

醇及聚酯型多元醇中的羟基与异氰酸酯中的异氰酸根

发生交联，故仍选用辛酸亚锡作为催化剂，并用OP-10 

作稳定剂和表面活性剂。聚氨酯胶黏剂中的有害物质

为异氰酸酯，HDI 和PVA 反应后，生成聚乙烯醇己二氨

基甲酸酯，异氰酸酯基团通过交联反应无毒化，表面活

性剂和催化剂的含量很少，而且会与HDI 和PVA 及其生

成物发生反应，在交联反应过程中，HDI 的转化率非常

高，剩下的交联剂还可同溶剂水反应，生成胺类化合物，

最终得到的胶黏剂是环保无毒的。

1.2 设备和材料

1.2.1 设备

万能拉力试验机(GB261I型，江阴科研机械厂

制造)；电热恒温水浴锅（江苏金坛市宏华仪器厂

220V,500W,型号 HH-6）；精密电动搅拌机（JJ-1 型，

江苏省金坛市鸿科仪器厂制造）；电子天平（YP-3002

型，上海光正医疗仪器有限公司制造）；1mL、5mL 一

次性无菌注射器（广西医药科技医疗用品厂）；涂-4

涂料黏度计（LND-1 型，深圳市三诺仪器有限公司）。

1.2.2 材料

六亚甲基二异氰酸酯HDI （化学纯，济宁华凯树

脂有限公司）；聚乙烯醇 （1799型，醇解度98%~99%，

工业级，四川维尼纶厂生产）；非离子型表面活性剂

OP-10（化学纯，郑州派尼化学试剂厂）；辛酸亚锡（化

学纯，国药集团化学试剂有限公司）。

1.3 试验方法

根据正交表上设计的数据安排试验，每做一组试

验配置一次PVA溶液。取设计量的PVA置于烧杯中，

加入大约180 mL自来水，将烧杯置于恒温水浴锅中，开

动电动搅拌器固定搅拌速度300 r/min，溶解体系内温

HDI交联聚乙烯醇木材胶黏剂的研究——潘　婵　何微微　赵军丽　夏赤丹　王夏玲

——

N

C

H

O

n

—

—

—

- 

23 

-

研究与分析

ReseaRch & analysis

料PVA、HDI、OP-10和催化剂的加入量、反应温度以及搅

拌时间六个因素，每因素选取五个水平。详见表1。

2

结果与分析

2.1　正交试验结果与极差分析

2.1.1　正交试验结果

正交试验设计及检测结果如表2所示。

2.1.2　极差分析

Tab.2 Orthogonal experimental design and test results

表2 正交试验设计与检测结果

PVAHDIOP-10催化剂反应搅拌压缩剪

序号（g·100 （mL·100（mL·100（mL·100温度时间切强度

mL

-1

）mL

-1

）mL

-1

）mL

-1

）/℃/min/MPa

160.10.10.120303.105

260.20.20.230451.893 

360.30.30.340601.337

460.40.40.450750.795

560.50.50.560901.403 

670.10.20.350903.500

770.20.30.460305.588

870.30.40.520450.933

970.40.50.130600.815

1070.50.10.240757.117

1180.10.30.530754.233

1280.20.40.140903.130

1380.30.50.250305.658

1480.40.10.360454.604

1580.50.20.420605.181

1690.10.40.260606.920

1790.20.50.320754.407

1890.30.10.430906.649 

1990.40.20.540303.578 

2090.50.30.150454.760 

21100.10.50.440452.394 

22100.20.10.550602.227 

23100.30.20.160757.305

24100.40.30.220906.103 

25100.50.40.330306.536

从表3可知，正交试验中所选的六个因素在试验

范围内对样品的压缩剪切强度都有一定的影响。其

中，PVA的相对质量体积分数在试验范围内对样品的

压缩剪切强度影响最大，R

xj

的值达到3.556；而反应温

度对样品压缩剪切强度的影响程度最小，R

xj

的值仅为

1.776。影响样品压缩剪切强度的顺序为：PVA 掺量＞

催化剂掺量＞搅拌时间＞HDI 掺量＞OP-10 掺量＞交

联反应温度。

- 

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-

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Tab.3 Range analysis of orthogonal experimental results

表3 正交试验结果的极差分析

PVAHDIOP-10催化剂反应搅拌

（g·100 （mL·100（mL·100（mL·100温度时间

mL

-1

）mL

-1

）mL

-1

）mL

-1

）/℃/min

X

1j

1.7074.0304.7403.8233.9464.893

X

2j

3.5903.4494.2915.5384.0252.916

X

3j

4.5614.3764.4044.0773.5113.296

X

4j

5.2633.1793.6634.1213.3884.771

X

5j

4.9134.9992.9352.4755.1644.157

R

xj

3.5561.8201.8053.0631.7761.977

2.2　压缩剪切强度检测结果分析

2.2.1　PVA 加入量对胶黏剂性能的影响

PVA的加入量对胶黏剂压缩剪切强度的影响见图1。 

Fig.1

strength by compression loading performance

In

图

fluence of PV

1 PVA加入量对压缩剪切强度的影响

A addition amount on adhesive shear

如图1所示，PVA的含量对胶黏剂压缩剪切强度

影响较为明显。随着PVA质量体积分数的增大,胶黏

剂的剪切强度逐渐增强，当PVA含量达到9 g/100 mL

时，剪切强度达到5.263 MPa，随后呈下降趋势。这是

由于随着PVA 掺量的不断提高，PVA 本身的交联程

度或其与HDI 的交联反应增强，故粘接强度也随之增

大。但PVA 质量分数增大是有限度的，当PVA 加入

量过多，会出现凝胶，影响胶黏剂的压缩剪切强度及

其常温下的稳定性。故本试验中PVA的最适合加入量

为9 g/100 mL。

Fig.2 In

图

fluence of HDI amount on adhesive shear strength by

2 HDI加入量对压缩剪切强度的影响

compression loading performance

林产工业2019年第46卷第5期

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2.2.2 HDI加入量对胶黏剂性能的影响

图2 显示的是HDI 对胶黏剂的压缩剪切强度的影

响，随着HDI 含量的增加，胶黏剂的压缩压缩的剪切强

度呈先降后升，再降再升的趋势，之前的降幅和涨幅较

小，而在终点时达到最大。这是由于HDI 与PVA 分子

链发生交联反应，有利于提升PVA 胶黏剂的粘接性能，

由于其胶膜的强度较差，导致粘接强度不高，加入少量

HDI，交联反应不明显，而且随着表面活性剂和催化剂

的不断加入，当HDI 掺量增加到足够大时，体系的交联

程度随之增大，故胶黏剂的压缩剪切强度也随之增强。

2024年4月2日发(作者：衣书艺)

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HDI交联聚乙烯醇木材胶黏剂的研究

潘　婵　何微微　赵军丽　夏赤丹　王夏玲

（武汉科技大学城市学院， 武汉　430083）

∗

摘要： 以聚乙烯醇溶液为基质，采用正交试验法探究表面活性剂OP-10、催化剂、交联剂HDI的加入量，搅拌时间，反应

温度和聚乙烯醇的相对体积质量分数对改性聚乙烯醇木材胶黏剂性能的影响。结果表明：HDI以及催化剂的加入能较大

幅度地提高胶黏剂的稳定性和粘结性能，从而达到改性聚乙烯醇胶黏剂的目的。试验可得到乳白色的稳定产品，可用于

建筑行业作木材胶黏剂，且更为环保。

关键词： HDI； 催化剂； 聚乙烯醇； 木材胶黏剂

中图分类号：TQ433　　　文献标识码：A　　　文章编号：1001-5299(2019)05-0022-05

DOI:10.19531/1001-5299.201905005

Study on the Wood Adhesive of Polyvinyl Alcohol Cross-linked by HDI

PAN Chan　HE Wei-wei　ZHAO Jun-li　XIA Chi-dan　WANG Xia-ling   

( City College of Wuhan Science University, Wuhan　430083, China)

abstract: Using orthogonal experiment method, the preparation process conditions of the adhesive, such as the amount 

of OP-10, catalyst stannous octoate, crosslinking agent of HDI, the temperature of the synthetic reaction, the synthetic 

reaction time, and the amount of PVA were discussed. The results showed that the addition of HDI and the catalyst 

stannous octoate could greatly increase the water resistance, stability, and adhesive properties of the adhesive, thereby 

achieving the purpose of modifying the polyvinyl alcohol adhesive. Through the modification process can obtain milky 

stable product, which can be used in the construction industry for wood adhesives, and more environmental friendly.

Key words: HDI; Catalyst; Polyvinyl alcohol; Wood adhesive

聚乙烯醇(PVA)作为高分子材料具备水溶性、无毒

无害、原料易得等优点，因而在环保型胶黏剂生产中得

到广泛应用。但该类型胶黏剂存在耐水性能差, 胶合强

度不够等缺点。因此，充分考虑环保要求、经济条件对

加入交联剂改性PVA胶黏剂进行了研究

[1-4]

。在考虑催

化剂、搅拌时间、反应温度等条件下，进行六亚甲基二

异氰酸酯（HDI）交联聚乙烯醇木材胶黏剂的研究。

1

材料与方法

1.1 试验原理

HDI具有特殊的直链饱和结构，不存在苯环和—NCO 

*基金项目：院级重点科研《多异氰酸酯交联聚乙烯醇环保乳胶》，编号

2014CYZDKY002

潘　婵，女，副教授，研究方向为水处理、环保材料

何微微(通讯作者)，女，讲师，E-mail: 591249972@

修回日期：2018-10-16

基团直接相连，因此具有不变黄性；含有不饱和双键的

异氰酸酯基团，化学性质活泼，与醇、酸、胺均能反应，

遇水和碱会分解，在氯化铜和氯化铁等金属氯化物存

在的条件下能发生聚合反应。

夏赤丹、陈红梅的研究数据表明，PVA 胶黏剂中

加入少量 HDI，能比较明显地提高胶黏剂的粘结强度

和耐水性能

 [5]

。

一定量的HDI 加到PVA 水溶液中，主要作为交联

剂使用，生成聚乙烯醇己二氨基甲酸酯，既增大了聚乙

烯醇分子量，同时减少羟基，从而提高耐水性。同时加

入高聚物，主要起增稠和间隔作用，达到使交联反应延

缓进行的目的，随着水溶剂的挥发，高分子间交联反应

进行。该交联反应进行中有多种副反应发生：HDI 与

胶黏剂中存在的大量水反应生成脲的衍生物，同时可

与交联反应的产物反应生成脲基甲酸酯、还可与脲的

林产工业2019年第46卷第5期

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研究与分析

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衍生物反应生成缩二脲，而且其自身可二聚、三聚等。

主反应与其他副反应为竞争反应，反应物的加入量配

比、交联反应温度、搅拌速度以及交联剂二异氰酸酯的

滴加速度等对反应地影响都较大

[6]

。主反应式如下：

CH

2

—CH

OH

O

C

—

O

N

—

—

C

O

—

—

度控制在（90±5） ℃，直至固体PVA完全溶解，溶液呈

透明状，取出烧杯，在通风橱中依次按量加入表面活性

剂OP-10、催化剂。严格控制体系的反应温度，取正交

试验设计量的HDI 溶液，在电动搅拌器开动下一滴滴

缓慢加入到上述胶水中，记下时间，继续搅拌至设计的

交联反应时间。慢速搅拌下，降温至室温，再加水定容

到200 mL，搅拌均匀，为防止样品表层结膜，转入广口

瓶内，用塑料薄膜封口保存。待样品存放几天后，观察

其颜色及流动情况，分10 d观察一次，观察三次。

1.4 性能测试

1.4.1 压缩剪切强度测定

压缩剪切强度（木/木）测定样品形状和尺寸设计

以及制样方法，均按HG/T2727—2010《中华人民共和国

化工行业标准》附录A所规定的方法测定，被粘基材为

直纹桦木试片，测试结果为两次测定结果的平均值。

1.4.2 黏度测定

样品静置30 d后采用涂-4杯进行黏度测试。测定

时试样温度为(25±1) ℃。

1.4.3 冻融性测定

用塑料瓶称取约50 g盖好盖子，放到温度为

(-10±0.5) ℃的低温箱中，冻结16 h。取出冻结的试

样，放到温度控制为（30±0.5）℃的水浴中，融化1 h

后，用玻璃棒搅拌试样。若经融化后的试样黏度增大

失去流动性，或用玻璃棒搅不动，需在（60±0.5）℃的

水浴中继续融化1h。

1.4.4 胶黏剂的流动性和颜色

将样品置于透明广口瓶中，于第10、20、30 d 分

别观测并记录样品的流动性和颜色变化情况。

1.5 正交试验因素及水平

采用正交试验法研究合成本胶黏剂的工艺条件及

其对其压缩剪切强度的影响。在多次试探性试验的基

（5

6

）设计25次试验，选取原材

础上，确定按正交试验L

25

表1 正交试验因素及水平

Tab.1 Orthogonal experimental factors and levels

因素

HDI/OP-10/催化剂/反应

PVA/

水平

（g·100

（mL·100（mL·100（mL·100温度

mL

-1

）mL

-1

）mL

-1

）/℃

 mL

-1

）

1

2

3

4

5

6

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8

9

10

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

20

30

40

50

60

搅拌

时间/

min

30

45

60

75

90

O

—

n

—

N

C

—

—

—

O

N

H

试验采用HDI 交联PVA，辛酸亚锡为催化剂。虽然

辛酸亚锡化学性质不稳定，但能有效地促进聚醚型多元

醇及聚酯型多元醇中的羟基与异氰酸酯中的异氰酸根

发生交联，故仍选用辛酸亚锡作为催化剂，并用OP-10 

作稳定剂和表面活性剂。聚氨酯胶黏剂中的有害物质

为异氰酸酯，HDI 和PVA 反应后，生成聚乙烯醇己二氨

基甲酸酯，异氰酸酯基团通过交联反应无毒化，表面活

性剂和催化剂的含量很少，而且会与HDI 和PVA 及其生

成物发生反应，在交联反应过程中，HDI 的转化率非常

高，剩下的交联剂还可同溶剂水反应，生成胺类化合物，

最终得到的胶黏剂是环保无毒的。

1.2 设备和材料

1.2.1 设备

万能拉力试验机(GB261I型，江阴科研机械厂

制造)；电热恒温水浴锅（江苏金坛市宏华仪器厂

220V,500W,型号 HH-6）；精密电动搅拌机（JJ-1 型，

江苏省金坛市鸿科仪器厂制造）；电子天平（YP-3002

型，上海光正医疗仪器有限公司制造）；1mL、5mL 一

次性无菌注射器（广西医药科技医疗用品厂）；涂-4

涂料黏度计（LND-1 型，深圳市三诺仪器有限公司）。

1.2.2 材料

六亚甲基二异氰酸酯HDI （化学纯，济宁华凯树

脂有限公司）；聚乙烯醇 （1799型，醇解度98%~99%，

工业级，四川维尼纶厂生产）；非离子型表面活性剂

OP-10（化学纯，郑州派尼化学试剂厂）；辛酸亚锡（化

学纯，国药集团化学试剂有限公司）。

1.3 试验方法

根据正交表上设计的数据安排试验，每做一组试

验配置一次PVA溶液。取设计量的PVA置于烧杯中，

加入大约180 mL自来水，将烧杯置于恒温水浴锅中，开

动电动搅拌器固定搅拌速度300 r/min，溶解体系内温

HDI交联聚乙烯醇木材胶黏剂的研究——潘　婵　何微微　赵军丽　夏赤丹　王夏玲

——

N

C

H

O

n

—

—

—

- 

23 

-

研究与分析

ReseaRch & analysis

料PVA、HDI、OP-10和催化剂的加入量、反应温度以及搅

拌时间六个因素，每因素选取五个水平。详见表1。

2

结果与分析

2.1　正交试验结果与极差分析

2.1.1　正交试验结果

正交试验设计及检测结果如表2所示。

2.1.2　极差分析

Tab.2 Orthogonal experimental design and test results

表2 正交试验设计与检测结果

PVAHDIOP-10催化剂反应搅拌压缩剪

序号（g·100 （mL·100（mL·100（mL·100温度时间切强度

mL

-1

）mL

-1

）mL

-1

）mL

-1

）/℃/min/MPa

160.10.10.120303.105

260.20.20.230451.893 

360.30.30.340601.337

460.40.40.450750.795

560.50.50.560901.403 

670.10.20.350903.500

770.20.30.460305.588

870.30.40.520450.933

970.40.50.130600.815

1070.50.10.240757.117

1180.10.30.530754.233

1280.20.40.140903.130

1380.30.50.250305.658

1480.40.10.360454.604

1580.50.20.420605.181

1690.10.40.260606.920

1790.20.50.320754.407

1890.30.10.430906.649 

1990.40.20.540303.578 

2090.50.30.150454.760 

21100.10.50.440452.394 

22100.20.10.550602.227 

23100.30.20.160757.305

24100.40.30.220906.103 

25100.50.40.330306.536

从表3可知，正交试验中所选的六个因素在试验

范围内对样品的压缩剪切强度都有一定的影响。其

中，PVA的相对质量体积分数在试验范围内对样品的

压缩剪切强度影响最大，R

xj

的值达到3.556；而反应温

度对样品压缩剪切强度的影响程度最小，R

xj

的值仅为

1.776。影响样品压缩剪切强度的顺序为：PVA 掺量＞

催化剂掺量＞搅拌时间＞HDI 掺量＞OP-10 掺量＞交

联反应温度。

- 

24 

-

林 产 工 业

china FoRest PRoducts industRy

Tab.3 Range analysis of orthogonal experimental results

表3 正交试验结果的极差分析

PVAHDIOP-10催化剂反应搅拌

（g·100 （mL·100（mL·100（mL·100温度时间

mL

-1

）mL

-1

）mL

-1

）mL

-1

）/℃/min

X

1j

1.7074.0304.7403.8233.9464.893

X

2j

3.5903.4494.2915.5384.0252.916

X

3j

4.5614.3764.4044.0773.5113.296

X

4j

5.2633.1793.6634.1213.3884.771

X

5j

4.9134.9992.9352.4755.1644.157

R

xj

3.5561.8201.8053.0631.7761.977

2.2　压缩剪切强度检测结果分析

2.2.1　PVA 加入量对胶黏剂性能的影响

PVA的加入量对胶黏剂压缩剪切强度的影响见图1。 

Fig.1

strength by compression loading performance

In

图

fluence of PV

1 PVA加入量对压缩剪切强度的影响

A addition amount on adhesive shear

如图1所示，PVA的含量对胶黏剂压缩剪切强度

影响较为明显。随着PVA质量体积分数的增大,胶黏

剂的剪切强度逐渐增强，当PVA含量达到9 g/100 mL

时，剪切强度达到5.263 MPa，随后呈下降趋势。这是

由于随着PVA 掺量的不断提高，PVA 本身的交联程

度或其与HDI 的交联反应增强，故粘接强度也随之增

大。但PVA 质量分数增大是有限度的，当PVA 加入

量过多，会出现凝胶，影响胶黏剂的压缩剪切强度及

其常温下的稳定性。故本试验中PVA的最适合加入量

为9 g/100 mL。

Fig.2 In

图

fluence of HDI amount on adhesive shear strength by

2 HDI加入量对压缩剪切强度的影响

compression loading performance

林产工业2019年第46卷第5期

研究与分析

ReseaRch & analysis

林 产 工 业

china FoRest PRoducts industRy

2.2.2 HDI加入量对胶黏剂性能的影响

图2 显示的是HDI 对胶黏剂的压缩剪切强度的影

响，随着HDI 含量的增加，胶黏剂的压缩压缩的剪切强

度呈先降后升，再降再升的趋势，之前的降幅和涨幅较

小，而在终点时达到最大。这是由于HDI 与PVA 分子

链发生交联反应，有利于提升PVA 胶黏剂的粘接性能，

由于其胶膜的强度较差，导致粘接强度不高，加入少量

HDI，交联反应不明显，而且随着表面活性剂和催化剂

的不断加入，当HDI 掺量增加到足够大时，体系的交联

程度随之增大，故胶黏剂的压缩剪切强度也随之增强。