高含水率状态下桦木与异氰酸酯的胶接化学反应历程

摘要：

对湿固化异氰酸酯胶黏剂粘接高含水率桦木的胶接机理进行系统研究。利用计算化学方法这一崭新的手段,采用Material Studio软件中DMol3模块,采用基于密度泛函理论的量子化学程序,通过模拟胶接体系中异氰酸酯基团( NCO)与自由水( H2 O)及桦木中不同化学环境羟基(-OH)的反应历程,搜索反应的过渡态,计算反应活化能以及反应总能量,判定反应进行的难易以及先后次序。研究结果表明胶接体系中-NCO基团与自由水反应的活化能与-NCO基团与纤维素中-OH的反应活化能相接近,反应存在竞争关系。胶接体系中-NCO与纤维素上-OH相对来说较容易反应,且反应进行的顺序是C6>C3>C1>C2,均为放热反应；与木质素上-OH不容易反应,反应进行的顺序是紫丁香基丙烷( Lig-S )>愈创木基丙烷( Lig-G )>对羟苯基丙烷( Lig-H ),其中羟基与Lig-S和Lig-G的反应是放热反应,与Lig-H的反应是吸热反应。

关键词：高含水率、密度泛函理论、异氰酸酯基团、胶接机理

分类号：TQ35

资助基金：国家自然科学青年基金项目31200440;C类科学前沿与交叉学科创新基金项目DL12CB08;中国博士后科学基金第四十九批面上项目20110491017

在线出版日期：2014-03-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：31-36