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分析响应面优化法研究蔗糖苯酚树脂胶粘剂的合成

时间:2011-07-26 11:03:30 来源: 作者:小辉点击:次

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2·3糖酚比对反应程度的影响

糖酚比对酚醛树脂合成反应进行方向和反应程度有很大的影响,所以也要考察反应中的糖酚比。

由图3可知,当糖酚比达到2·5时,反应程度最高。故选择2·5作为反应的糖酚摩尔比。

图3

2·4催化剂用量对反应程度的影响

由图4可知,催化剂用量达到8%时,反应程度最高。故选择8%作为反应的催化剂用量。

图4

2.5粘结强度

由表1可以看出,以拉伸强度表征胶粘剂粘结性能,蔗糖苯酚树脂胶的粘结性能远高于木材胶粘剂市场上常用的白乳胶,虽然与传统酚醛树脂在粘结性能上有些差距,但已完全具备用于木材胶粘剂的粘结性能。

表1

2.6反应条件的优化

2.6.1响应面分析法分析因素的选取及实验结果

综合单因素实验结果,并根据中心复合的实验设计原则,选择对黏度影响较大的4个因素:反应时间(h)、反应温度(℃)、糖酚比(摩尔比)及催化剂用量(%按总体系质量计算),分别以X1、X2、X3和X4代表,每一个自变量按低、中、高3个水平分别以-1、0、1进行编码并以黏度为评判指标,各因子及水平编码如表2所示。

表2

2.6.2模型的建立与显著性检验

应用minitab15软件,对表3中的数据进行多元回归拟合,选择对响应值显著的各项,可得反应时间(h)、反应温度(℃)、糖酚比(摩尔比)、催化剂用量(%)与黏度(mPa·s)间的二次多项回归方程:

表3

2.6.3响应因素水平的优化

由回归方程所作的响应曲面图见组图5。通过该组图即可对任何两因素交互影响反应程度的效应进行分析与评价,并从中确定最佳因素水平范围。

通过该组图即可对任何两因素交互影响蔗糖苯酚胶粘剂的黏度进行分析与评价。对回归方程求一阶偏导数,当响应值Y有最大值时可求得各因素的水平:X1=0.6263,X2=0·2626,X3=0.101,X4=0.1818,转换后得到最佳反应条件为:反应温度95.63℃、反应时间5.26h,和糖酚比2.6,催化剂用量是8.18%时,在此条件下理论预测蔗糖苯酚胶粘剂的黏度接近16.92×100mPa·s。