韋雙穎1，2，3，李存魯2，王砥1，2，顧繼友1，2，曹軍3*

（1. 東北林業(yè)大學(xué) 生物質(zhì)材料科學(xué)與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 哈爾濱 150040；2. 東北林業(yè)大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040；3. 東北林業(yè)大學(xué) 機(jī)械工程博士后流動(dòng)站，黑龍江 哈爾濱 150040）

　　摘 要：對(duì)濕固化異氰酸酯膠黏劑粘接高含水率樺木的膠接機(jī)理進(jìn)行系統(tǒng)研究。利用計(jì)算化學(xué)方法這一嶄新的手段，采用Material Studio軟件中DMol3模塊，采用基于密度泛函理論的量子化學(xué)程序，通過(guò)模擬膠接體系中異氰酸酯基團(tuán)（NCO）與自由水（H2O）及樺木中不同化學(xué)環(huán)境羥基（-OH）的反應(yīng)歷程，搜索反應(yīng)的過(guò)渡態(tài)，計(jì)算反應(yīng)活化能以及反應(yīng)總能量，判定反應(yīng)進(jìn)行的難易以及先后次序。研究結(jié)果表明膠接體系中-NCO基團(tuán)與自由水反應(yīng)的活化能與-NCO基團(tuán)與纖維素中-OH的反應(yīng)活化能相接近，反應(yīng)存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。膠接體系中-NCO與纖維素上-OH相對(duì)來(lái)說(shuō)較容易反應(yīng)，且反應(yīng)進(jìn)行的順序是C6 >C3 >C1 >C2，均為放熱反應(yīng)；與木質(zhì)素上-OH不容易反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行的順序是紫丁香基丙烷（Lig-S）>愈創(chuàng)木基丙烷（Lig-G）>對(duì)羥苯基丙烷（Lig-H），其中羥基與Lig-S和Lig-G的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，與Lig-H的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。

　　關(guān)鍵詞：高含水率；密度泛函理論；異氰酸酯基團(tuán)；膠接機(jī)理

　　中圖分類(lèi)號(hào)：TQ35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0253-2417（2014）01-0031-06