矩阵理论在改性胶粘剂制备与设计中的应用研究

基于矩阵理论对酚醛树脂胶粘剂中苯酚进行了木质素替代和酚化改性处理,研究了不同木质素对苯酚替代料对胶粘材料物性的影响,考察了酚化木质素基酚醛树脂胶粘剂的物理性能并与标准GB/T14732、GB/T 9846.3进行了对照。结果表明,酚化处理后木质素酚醛树脂胶粘剂的-COOH含量和脂肪族羟基含量相对有所减小,而总酚羟基含量和活性点含量有所增加。与GB/T 14732-2017标准要求进行对比,不同KL、F1、F2和F3替代率的木质素酚醛树脂胶粘剂的pH值、固含量、游离酚含量和胶接强度满足标准要求,而游离醛含量和甲醛释放量不满足标准要求;F3替代率为15%~35%的胶粘剂的游离醛含量和甲醛释放量不满足标准要求,F3替代率为5%的胶粘剂的游离醛含量和甲醛释放量满足标准要求。PF、PKLPF、PF1-LPF、PF2-LPF和PF3-LPF的游离醛含量、甲醛释放量和胶接强度满足标准要求。

不同摩尔比脲醛树脂的制备及其在刨花板中的运用

为了探究不同F/U摩尔比在同一制备工艺下对脲醛树脂的影响,采用0.9、1.0、1.05、1.1不同摩尔比分别制备脲醛树脂,以此分析脲醛树脂的理化性能,同时为了更好地探索脲醛树脂的应用性,制备刨花板并分析刨花板力学性能。结果表明:1.05摩尔比条件下综合性能最佳。在最佳工艺下制备脲醛树脂游离甲醛质量分数为0.21%,刨花板板材MOR与MOE为14.07MPa和1933MPa,IB为0.48MPa,甲醛释放量为2.1mg(100g)^(-1),所制备刨花板都满足国家标准P2型,该研究为脲醛树脂的制备工艺以及刨花板实际应用生产提供了科学依据.

园艺绿化用胶粘剂的合成与粘接性能研究

为了开发出环保型高性能园艺绿化用胶粘剂,考察了各种条件因素对园艺绿化用胶粘剂的游离甲醛、游离苯酚含量和粘接强度的影响。结果表明,当胶粘剂中NaOH用量为4%、木质素取代率为40%、反应温度和时间分别为80℃和1.5 h、甲醛/木质素比例为10%时,胶粘剂具有较低的游离甲醛、游离苯酚和较高的胶合强度。在此基础上,进一步研究表明,尿素添加有助于提升胶粘剂的胶合强度,且随着尿素添加量升高,胶粘剂的胶合强度先增大后减小,在尿素添加量4%时取得最大值。

低甲醛释放量脲醛树脂的制备与性能研究

讨论了可用于制备低甲醛释放刨花板与胶合板的脲醛 (UF)树脂制备参数。该UF树脂制备经过 4个pH值 ( 1 .5 ,9.0 ,4 .5 ,8.0 )阶段 ,最后阶段加入尿素的量对UF树脂游离甲醛的含量有着重要的影响。在弱酸阶段随着甲醛与尿素摩尔比和 pH值的下降 ,通过亚甲基键连接的尿素和高分子质量树脂含量增加 ,而通过亚甲基醚键连接的尿素的含量下降 ;在碱性条件下甲醛与尿素摩尔比相同的树脂 ,较高的 pH值可以降低游离甲醛的含量和释放量。当添加 2 %～ 5 %的胶粘剂时 ,可提高低摩尔比的UF树脂对木材的胶合性能。当甲醛与尿素摩尔比达到 1∶1时 。

E1级三聚氰胺改性脲醛树脂的制备与性能研究

采用三聚氰胺对脲醛树脂进行改性,探讨了改性脲醛树脂的合成工艺对性能的影响。结果表明:当甲醛与尿素的最终摩尔比达到 1. 1∶1,并且酸性阶段的甲醛与尿素摩尔比低于 1. 6∶1时,胶合板甲醛释放量才符合E1级(≤1. 5mg/L)。当三聚氰胺的用量超过 3%,胶合板的胶合强度低于Ⅱ类板 0. 7MPa的标准。在树脂固化时,加入 1 %的异氰酸酯类固化剂可以在提高胶合性能的同时降低甲醛释放量。以三聚氰胺改性脲醛(MUF)树脂压制的胶合板、装饰贴面板、细木工板经检测均符合E1级的标准要求。

白炭黑、B_4C改性酚醛树脂粘接石墨高温性能研究

在 B4C改性酚醛树脂 (phenol- form aldehyde resin,PF)高温粘接剂的基础上 ,向其中添加白炭黑 (超细Si O2 )制备新型粘接剂 ,并对石墨材料进行粘接和热处理 ,测试了不同温度热处理后的粘接强度。结果表明 ,2 5 5 0℃处理后新型粘接剂仍具有理想的耐热温度和粘接强度。利用扫描电镜 (SEM)对样品断面形貌进行观察 ,研究了粘接界面的组成和结构变化及其与粘接性能之间的关系。实验结果表明 ,白炭黑的添加 。

低毒胶合板用脲醛树脂胶粘剂的研究

介绍了一种低摩尔比的脲醛树脂，用该树脂加入尿素、交联剂、甲醛捕集剂后生产的胶合板的甲醛释放量＜１０ｇ／１００ｇ（穿孔法），胶合强度达到Ⅱ类板要求。可制得低毒级胶合板。

三种三聚氰胺改性脲醛树脂胶结构与性能关系的研究

用IR、^(13)C-NMR、TG等仪器分析手段结合化学分析对三种三聚氰胺含量不同和F/(U+M)摩尔比不同的MUF树脂的化学结构和性能之间的关系进行研究。发现MUF树脂的固化时间与其羟甲基含量有关。用MUF树脂压制的杨木胶合板的强度与其三聚氰胺量和羟甲基含量有关。杨木胶合板的甲醛释放量与MUF树脂的羟甲基含量和亚甲基醚键含量有关。

硅改性酚醛树脂高温粘结部件的粘接强度及导电性能

以酚醛树脂 (Phenol- Formaldehyde Resin ,PF)为粘结剂主体 ,以硅对其改性配制高温粘结剂 ,并对石墨材料进行粘接 ,测试了不同温度 (2 0 0℃ ,80 0℃ ,15 0 0℃ )热处理后的剪切强度和导电性能。结果表明 ,2 0 0℃热处理的样品破坏形式均为石墨基体断裂 ;80 0℃处理后粘接样品的电阻率大幅度下降 (与 2 0 0℃热处理相比 ) ,同时有较高的粘接强度 ;随热处理温度提高至 15 0 0℃ ,粘接强度和电阻率迅速下降。此外 ,本研究对粘接强度、导电性能与粘结剂结构组成及热处理温度间的关系进行了探讨。

脲醛树脂胶粘剂及其制品低毒化研究新进展

从脲醛树脂胶粘剂的配方改进、胶粘剂合成工艺改进、胶粘剂调胶及人造板热压工艺改进、甲醛吸附材料与人造板等的复合、人造板及其制品的后处理等几个方面,综述了近几年来脲醛树脂胶粘剂及其制品低毒化研究新进展。

E_0级碱木质素-酚醛复合胶粘剂的研究

以工业碱木质素为原料,采用羟甲基化反应提高木质素反应活性,确定了羟甲基化反应木质素与甲醛的最佳配比及最佳反应pH:木质素与甲醛比(KL/F)(质量比)为6∶1、反应pH为11.5,并用FT-IR和13C-NMR对羟甲基化反应结果进行了分析。通过羟甲基化木素(HKLF)与酚醛树脂(PF)共混制得木质素酚醛树脂胶粘剂,实验结果表明该胶具有制备工艺简单、再现性好的特点,用HKLF替代50%的酚醛树脂时,其胶合强度达到国家Ⅰ类胶合板的要求,压制的胶合板放置5~7天,甲醛释放量<0.2 mg/L。

氧化淀粉改性脲醛树脂胶粘剂的合成工艺研究

以氧化淀粉作为改性剂,采用正交试验法探讨了最终n(甲醛或F)∶n(尿素或U)、淀粉氧化时间、氧化淀粉加入量和交联时间等对氧化淀粉改性UF(脲醛树脂)胶粘剂的游离甲醛含量和胶接强度的影响。研究结果表明:当最终n(F)∶n(U)=1.2∶1、淀粉氧化时间为3 h、氧化淀粉加入量为10%(相对于甲醛和尿素总质量而言)和交联时间为60 min时,氧化淀粉改性UF胶粘剂的游离甲醛含量低于0.09%、胶接强度为1.48 MPa且耐水性明显提高;此时,相应胶合板的甲醛释放量(0.04 mg/L)满足GB/T 9846.3—2004标准中E0级指标要求。

大豆分离蛋白水解物改性三聚氰胺脲醛树脂的合成及表征

以水解大豆分离蛋白(SPI)、尿素、三聚氰胺和甲醛为原料通过溶液聚合反应合成了一种含有三嗪环结构的水解大豆蛋白基改性三聚氰胺脲醛树脂(SPI/MUF)胶黏剂。利用红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)、差示扫描量热分析(DSC)及胶体流变性分析等手段对产物进行了表征。结果表明:MUF中成功接入了大豆分离蛋白;TG分析表明该树脂具较高初始分解温度,至800℃时SPI/MUF残余质量28.84%,MUF的残余质量仍有22.13%,合成树脂热稳定性高于MUF胶;DSC表明SPI改性MUF胶固化温度降低,热稳定性提高;流变性分析表明加入氯化铵后,SPI/MUF的初始储能模量(G')提高,损耗模量(G″)降低,在70℃时树脂仍有较高的黏性。

尿素改性酚醛树脂胶粘剂的研究

利用尿素与苯酚和甲醛三元共缩聚的方法来提高酚醛树脂的固化速度。通过PF与PUF树脂的DSC分析表明,PUF在缩聚时放热峰的起始温度低于PF。PUF树脂在低于PF树脂25℃的固化温度下就能固化完全。在相同的固化温度下,PUF树脂的固化速度要快于PF。用PF和PUF制得的刨花板物理力学性能均达到德国建筑用刨花板标准DIN 68763 V100的要求,PUF刨花板的热压时间可以比普通酚醛胶刨花板缩短35％。当尿素替代苯酚量为25％-30％时,合成胶粘剂的成本可降低15％-20％。

低甲醛释放脲醛树脂的合成温度与固化性能

针对低甲醛释放脲醛树脂固化速度慢的问题,在确定n(甲醛)∶n(尿素)=0.96∶1.00的优选合成工艺配方的基础上,采用正交试验优化低甲醛释放脲醛树脂不同反应阶段的合成反应温度,在兼顾胶黏剂胶接性能和环保性能的基础上,主要考查合成反应温度对低甲醛释放脲醛树脂胶黏剂固化速度的影响。结果表明:在合成低甲醛(F)/尿素(U)摩尔比脲醛树脂时,不同阶段的反应温度对树脂的固化速度有显著影响。当加成反应温度为90℃,缩聚前期反应温度为85℃,缩聚中期反应温度为75℃时合成的脲醛树脂胶黏剂,胶中游离甲醛质量分数在0.075%以下,固化速度明显加快,胶接性能优良,胶合板甲醛释放量为0.365 mg/L,达到GB/T 9846.3—2004中E0级要求,胶合板强度达到国家Ⅱ类板标准。

尿素用量对苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂的影响

该文以13C-核磁共振分析和热机械性能分析为手段,研究了一定范围内尿素用量变化对苯酚-尿素-甲醛(PUF)共缩聚树脂结构和性能的影响,并通过压制胶合板,进一步评估了该影响。13C-核磁共振结构分析结果显示:改变尿素用量对PUF共缩聚树脂的结构构成无显著影响。热机械性能分析结果表明:在相同甲醛/苯酚摩尔比条件下,适量增加尿素用量对PUF树脂凝胶化或固化反应的影响并不显著;而相同甲醛/(苯酚+尿素)摩尔比条件下,随着尿素用量的增加,树脂凝胶化或固化反应呈逐渐提前的趋势,但速度呈下降趋势。胶合性能研究结果表明:尿素用量不超过苯酚质量25%左右时,PUF树脂性能优于酚醛(PF)树脂,增加尿素用量对PUF树脂胶合性能没有显著影响;超出该范围后,PUF树脂性能随尿素用量的增加而逐渐下降。

苯酚—尿素—甲醛共缩聚树脂研制Ⅰ.合成与分析

以苯酚、尿素和甲醛为起点合成了一种苯酚—尿素—甲醛共缩聚 ,并对树脂性能和结构进行了全面分析评估。结果表明所合成的共缩聚树脂贮存稳定 ,固化速度快 ;差热分析和热重分析表明苯酚—尿素—甲醛共缩聚树脂的热行为与酚醛树脂十分相似而与脲醛树脂显著不同 ;13 CNMR结构分析中分别观测到源于共缩聚结构单元o -Ph -CH2 -NHCO -(δ =4 1 .5)和 p -Ph -CH2 -NHCO -(δ =4 4.8)的吸收 ;使用PUF共缩聚树脂压制的竹木复合中密度纤维板和竹大片刨花板 ,其板材的物理力学性能明显高于脲醛树脂而与常规酚醛树脂相近。

酶解木质素改性酚醛树脂胶黏剂的研究

利用秸秆发酵制备能源酒精的残渣中提取的酶解木质素(EHL),部分代替苯酚合成改性酚醛树脂胶,并热压制得胶合板。测定了胶合板的胶合强度,改性树脂胶的黏度、固含量、水混合比、可被溴化物、游离酚、游离醛等性能指标。结果表明:木质素替代量达20%时,各项性能仍能基本达到国家标准Ⅰ类板的要求,特别是耐水性十分良好,水煮两次后胶合强度仍远大于国家标准Ⅰ类板≥0.7MPa的要求。

木材工业用酚醛树脂胶粘剂的快速固化研究

从酚醛树脂胶粘剂的配方改进、胶粘剂合成工艺改进、催化剂添加、胶粘剂调胶及人造板热压工艺改进等几个方面,综述了近几年来木材工业用酚醛树脂胶粘剂快速固化研究。

落叶松树皮生物油改性酚醛树脂胶粘剂固化动力学研究

采用差热分析(DTA)技术测定了普通酚醛树脂(PF)和生物油改性PF在固化反应过程中的热行为,综合运用Kissinger方程、Ozawa方程和Crane方程计算出两者的固化反应动力学参数。研究结果表明,普通PF和生物油改性PF的反应级数分别为0.95和0.93,平均活化能分别为118.24kJ/mol和83.62kJ/mol,指前因子分别为8.302×1010s-1和6.235×103s-1;两者的反应级数较为接近,均可归结为复杂反应,说明生物油改性PF和普通PF的固化反应模式基本相同;与普通PF相比,生物油改性PF具有相对较低的平均活化能(即固化能耗相对较低)。