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2.4响应因素水平的优化

由回归方程所作的响应曲面图,见图3。通过该组图即可对任何两因素交互影响粘度的效应进行分析与评价,并从中确定最佳因素水平范围。

为进一步取得最优的合成条件,我们对回归方程取一阶偏导,当响应值Y有最大值时可求得各因素的水平X1=2.000,X2=-0.9495,X3=-0.020202,X4=-0.14141,转换后得到最佳反应条件为:催化剂用量为10%,反应温度为89.3℃,反应时间为5.9h,原料比是1.79,在此条件下,理论得到的粘度为8.4×500mPa·s。
 

图3 交互项因素响应曲面图
 

2.5模型的验证

为了检验蔗糖-对苯二酚树脂胶粘剂合成模型的有效性,在反应时间、反应温度、原料比和催化剂用量的试验水平范围内,选择2个组合进行验证实验,结果见表3:
 

 

 

我们从表4粘结强度对照表我们可以看出,蔗糖-对苯二酚树脂胶与传统的201酚醛树脂胶的粘结能力相当,充分说明了其具有很好的粘结性能。

3结论

(1)以蔗糖代替甲醛,在碱性条件下合成了蔗糖-对苯二酚树脂胶粘剂,用响应面优化法对其合成条件进行了优化,以树脂粘度作为考察指标,研究了温度、时间、原料比和催化剂用量对反应粘度的影响,得到最佳工艺条件为:催化剂用量为10%,反应温度为89.3℃,反应时间为5.9h,原料比1.79。在此条件下,树脂的粘度为8.4×500mPa·s。实验结果表明,制得胶粘剂的粘结强度34.5MPa。

(2)本实验合成的蔗糖-对苯二酚树脂胶粘剂水溶性较好,完全没有甲醛,从源头上消除了甲醛的污染,还可生物降解,具有较好的应用前景。

(3)通过对蔗糖-对苯二酚树脂胶粘剂粘结强度的测定,我们可以看出它与传统的201酚醛树脂胶的粘结能力相当,说明其具有较好的粘结性能。