论文部分内容阅读
铺设有机覆盖垫是减少城市裸土扬尘的有效方法。用胶黏剂将粉碎处理后的园林废弃物铺装制成有机覆盖垫,应用于城市裸露地表覆盖,不仅开辟了城市绿化废弃物高值化利用新途径,还可以有效解决有机覆盖物在使用过程中存在的漂移问题。本论文主要研究有机覆盖垫用胶黏剂,以甲醛、尿素、热解油为原料,合成有机覆盖垫用常温固化型热解油脲醛树脂(Bio-oil Urea-formaldhyde,BUF)。采用正交试验方法考察了甲醛/尿素(F/U)摩尔比、热解油加入量和初始pH值对有机覆盖垫用BUF树脂性能的影响,优化了合成工艺;探讨了四种不同固化剂对树脂固化性能的影响,采用红外光谱(FTIR)、热重分析仪(TGA)、差示扫描量热仪(DSC)对BUF树脂进行了结构和固化性能表征;考察了原料长细比、施胶量和密度对有机覆盖垫性能的影响,最后对有机覆盖垫进行了淋滤液生态性测试和抑制扬尘实验。论文主要结论如下:(1)有机覆盖垫用BUF优化合成工艺条件为:F/U摩尔比为1.6、热解油加入量为30%、初始pH值为8.5;与传统脲醛树脂相比,BUF树脂粘度降低,固体含量升高,羟甲基含量升高,耐水性增强。(2)以氯化铵和磷酸(混合比例1:1)为固化剂、用量为树脂质量的3%时,热解油脲醛树脂固化效果良好,可实现常温快速固化(20h左右)。(3)FTIR分析表明,引入热解油后,树脂具有更加致密的结构,树脂交联度增加;TGA分析表明,热解油与甲醛发生反应,形成交联结构,改性后的脲醛树脂热稳定性得到提高;DSC分析表明,热解油的加入使固化速率加快,固化反应温度降低,更易于实现常温固化。(4)采用BUF胶黏剂制备有机覆盖垫的优化工艺为:原料厚度2mm、长细比5~10,施胶量20%,密度0.25g/cm3;该工艺条件下制备的有机覆盖垫性能良好,抗压强度0.72 MPa,甲醛释放量1.37 mg·L-1,淋滤液发芽率95%,对裸土抑制扬尘效果明显(风速小于六级时,抑尘率能达到50%以上)。