葡萄糖尿素树脂人造板胶粘剂的合成

介绍以葡萄糖代替甲醛合成类似于脲醛树脂胶的绿色环保型葡萄糖尿素树脂粘合剂。并用正交试验法对其反应pH值、温度、催化剂用量、配比和反应时间及固化条件进行了优选。

乙二醛-尿素树脂提高脲醛树脂固化速率和性能的研究

在酸性介质中合成了一种无F(甲醛)的环保型GU(乙二醛-尿素树脂),并探讨了其用作UF(脲醛树脂)固化剂的可行性。研究结果表明:GU含有共轭结构、大量的氨基和羟基等活性基团,并且其Mr(相对分子质量)分布较宽且比较零散,主要以加成产物和低聚物为主;当m(GU)∶m(UF)=5∶95时,不另加固化剂而制备的胶合板之干态胶接强度和F释放量,均满足GB/T 9846.3—2004标准中的指标要求。

蔗糖尿素树脂胶的合成研究

本文利用蔗糖为绿色原料,经酸化、脱水后以双金属为催化剂,合成不含三醛的羟甲基糖醛尿素树脂胶,通过单因素试验,对整个反应的pH值、反应温度、催化剂用量,反应原料配比和反应时间进行了优选,结果表明:在pH值1.0,催化剂用量为0.4 g,温度95℃。物料比10∶1,为合成无醛树脂胶的最佳条件,得到的产品经红外分析表征,确定为目标产品,该产品在施胶过程中固化条件为,固化时间2 h,温度为115℃,固化剂质量分数为8%。

聚异氰酸酯改性乙二醛-尿素树脂的性能研究

用聚异氰酸酯(pMDI)对乙二醛-尿素(GU)树脂进行改性并用于刨花板生产。在对GU树脂的结构及固化性能进行研究的基础上,对pMDI的用量及热压工艺进行了优化。IR谱图表明,GU树脂中含有大量的OH活性基团,具有与pMDI发生反应的结构基础;差热分析表明,该体系的凝胶化温度为106.49℃,固化温度为113.37℃,后处理温度为123.29℃,固化反应表观活化能Ea=158.02kJ/mol,反应级数n=0.98,反应频率因子A=2.09×1021min-1。当pMDI与GU树脂的质量比为15∶85时生产的刨花板能达到国家标准,其适合的热压工艺为:压力2.5 MPa、温度140℃、时间5 min。

聚乙烯醇改性三聚氰胺-乙二醛-尿素树脂胶黏剂研究

目的 为有效解决树脂胶黏剂粘度低以及降低胶合板中甲醛释放污染环境问题,使制备的树脂胶黏剂能更满足于室内用胶合板制品的要求。方法 以三聚氰胺(M)、乙二醛(G)和尿素(U)为原料制备三聚氰胺-乙二醛-尿素树脂胶黏剂(简称MGU),用聚乙烯醇(PVA)改性正交实验优化出的MGU树脂胶黏剂(简称PVA/MGU),并进行了胶合实验。结果 MGU树脂胶黏剂的最佳制备工艺:原料G、M、U物质的量的比为1∶0.18∶0.10,反应温度为65℃,反应时间为70 min,且采用质量分数为10%的PVA改性MGU树脂胶黏剂,压制的胶合板的胶合强度最佳,达到0.73 MPa,符合GB/T 17657—2013中Ⅱ类胶合板要求。PVA/MGU树脂胶黏剂的粘度为36.2 s,较MGU树脂胶黏剂提高了27%,游离甲醛的质量分数为0.011%,很大程度上满足了胶合板的使用要求,且游离醛含量较低,具有广阔的应用前景。结论 通过FT-TR分析发现,PVA与MGU树脂胶黏剂有化学键的结合;TG检测发现,PVA/MGU树脂胶黏剂的热稳定性和耐水性明显提高;DSC分析表明,PVA/MGU树脂胶黏剂的固化温度较未改性的有所降低。

乙二醛-尿素树脂改性花生蛋白胶黏剂的制备

采用氢氧化钠作为变性剂,乙二醛(G)和尿素(U)作为原料合成的乙二醛-尿素(GU)树脂作为改性剂,制备改性花生蛋白胶黏剂,以提高花生蛋白胶黏剂的耐水性。在单因素实验确定GU树脂改性剂合成的最佳条件的基础上,采用正交实验对改性花生蛋白胶黏剂制备工艺条件进行优化,并通过胶合性能测试、傅里叶变换红外光谱和差示扫描量热仪,对胶黏剂的结构和胶合性能进行分析。结果显示:GU树脂改性剂合成的优化条件为乙二醛与尿素摩尔比1.4∶1,反应温度80℃,总反应时间3.5 h;最优的改性花生蛋白胶黏剂制备工艺条件为碱处理pH 10.4、花生蛋白粉质量70 g(200 mL蒸馏水)、改性剂与碱处理花生蛋白质量比16∶84、反应时间3 h,在此条件下制备的改性花生蛋白胶黏剂的胶合强度大于GB/T 9846—2004中对Ⅱ类胶合板的要求(≥0.7 MPa),固体含量较碱处理花生蛋白胶黏剂降低,储存期延长。傅里叶变换红外光谱结果表明,氢氧化钠可使花生蛋白变性并暴露出更多的反应基团,GU树脂与碱处理花生蛋白形成了酯键,亲水基团减少,从而增加了耐水性;差示扫描量热仪结果表明,改性后的花生蛋白胶黏剂吸热起始峰温度和峰值温度均升高,热稳定性提高。

乙二醛-尿素树脂的合成及橡胶木改性应用

以不同量比合成乙二醛-尿素浸渍树脂(GU),开发环保型树脂用于橡胶木改性。结果表明,当乙二醛、尿素的量比(G/L)为1.6时,树脂合成反应完全,其固体含量、黏度、水溶性、储存期等综合性能良好。将该树脂调配成质量分数30%的溶液,用于浸渍处理橡胶木,与未处理材相比,改性材的弹性模量和抗弯强度分别提高了21.5%和32.6%,尺寸稳定性(ASE)达到65.9%,改性效果良好。

采用变性尿素树脂降阻剂降低接地电阻

送电设备作为耐雷措施之一,就是降低杆塔的接地电阻,使雷击杆塔时不致引起反击。如何降低接地电阻,是接地工程中最大的课题,迄今为止,人们采用了各种各样的接地方法。比如,接地电极的设计、实施场所的选择、多数接地极并联、接地电极深埋、土壤的化学处理等,但效果总是不够理想,不能长期保持接地电阻值。1992年日本中国电力公司出云供电所滨原送电工区研制出一种变性尿素树脂降阻剂,较理想地解决了接地电阻问题。

尿素树脂面板移印附着力的改善

本文就移印加工应用在尿素树脂面板上进行了一系列实验,并得出了移印加工可以应用在尿素树脂面板上的条件,且经过大批量生产的实践证明,实验结论具有可操作性。

DSC法研究乙二醛-尿素树脂的固化性能

为从源头上降低UF树脂及其胶合板材的甲醛释放对环境和人体健康所造成的危害,选用乙二醛(G)取代甲醛(F)与尿素(U)反应,制备乙二醛-尿素(GU)树脂。用差示扫描量热分析(DSC)方法研究了原料物质的量比、反应pH、反应时间、反应温度、pH调节剂对所合成GU树脂固化性能的影响规律;并用不同原料物质的量比的GU树脂制备刨花板并测定了其各项性能。结果表明,GU树脂的较优合成条件为:在弱酸性条件下,乙二醛与尿素物质的量比(G/U)=1.2:0-1.4:1.0,反应温度70-80℃,反应时间3h;此条件下合成的GU树脂胶合的刨花板内结合强度IB达到0.44MPa、弹性模量MOE达2298MPa、静曲强度MOR为10.5MPa,且无甲醛释放。

异氰酸酯增强尿素-乙二醛树脂的结构与性能研究

为提升尿素-乙二醛树脂(UG)的耐水性能,本研究在UG树脂中添加高活性的异氰酸酯(MDI)共混制备了异氰酸酯/尿素-乙二醛(MDI-UG)木材胶黏剂。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振波谱仪(NMR)和X射线光电子能谱(XPS)对其固化结构进行表征,通过差式扫描量热分析(DSC)、动态热机械分析(DMA)和扫描电镜(SEM)对其固化性能进行分析,以MDI-UG混合体系制备胶合板并测定其力学性能。结果表明UG树脂中含有的活泼氢基团与异氰酸酯反应形成新的氨基甲酸酯;与UG树脂相比,MDI-UG树脂的固化温度降低且热稳定性提高;采用扫描电镜下可观测到MDI-UG树脂的固化颗粒更加密集且交联支化程度明显提高;当MDI的添加量为3%且乙二醛与尿素的摩尔比为1.3:1时,所制得胶合板的热水湿状剪切强度达到0.72 MPa,表明MDI的引入显著改善了UG树脂的耐水性,而且充分发挥了UG树脂优异的环保性能和异氰酸酯的高强度特点。

尿素-乙二醛树脂改性大豆蛋白胶黏剂的制备及性能研究

以尿素-乙二醛(UG)树脂和大豆分离蛋白(SPI)为主要原料制备大豆蛋白胶(SUG),并对其固体含量、黏度、表面张力系数、接触角及胶合性能进行测试;利用XPS、FT-IR和^(13)C NMR对合成的SUG的结构进行表征;采用DSC及DMA对SUG的固化性能进行测定。研究结果表明:改性后大豆蛋白胶的固体含量、黏度、表面张力系数及接触角随着SPI添加量的增加而增大,其中黏度的变化最显著;合成大豆蛋白胶中主要含有C—C、C—O—C、C=O、C=N、C=O等官能团;结合^(13)C NMR及FT-IR分析结果,可以得出UG树脂与SPI二者之间产生了交联;当SPI用量为30 g,UG树脂用量为50 g时,制备的大豆蛋白基胶黏剂性能较佳且固化后储能模量较大,为4082 MPa,在160和180℃热压温度下制备的胶合板冷水24 h湿强度分别为1.23和1.48 MPa,热水3 h湿强度分别为1.05和1.22 MPa,远大于国家标准GB/T 9846—2015对II类胶合板的要求,且具备一定的耐沸水性能。

三聚氰胺-尿素-甲醛树脂浸渍改性对杉木压缩吸能特性的影响

采用质量分数为8%的三聚氰胺-尿素-甲醛(melamine-urea-formaldehyde resin,MUF)树脂溶液浸渍处理杉木(Cunninghamia lanceolata),通过准静态大变形压缩测试,考察杉木改性前后的压缩破坏模式、力学性能和压缩吸能特性等。结果表明:在改性材增重率为33.22%时,抗湿胀率达64.44%,尺寸稳定性得到改善;改性处理未影响杉木的压缩破坏形态,纵向主要为纤维屈曲和撕裂,径向主要为早晚材逐层压溃破坏,弦向主要呈火柴棍状破坏;改性材弹性模量和破坏强度提高,横纹平台应力显著增大,顺纹平台应力略有降低,致密化应变减小,纵向和横向之间的差异减小;改性材径向和弦向的单位体积吸能值分别增加了30%和17%,顺纹压缩吸能值及最大吸能效率则显著降低。低质量分数的MUF树脂浸渍处理可改善杉木的尺寸稳定性,缩小其纵向和横向之间的能量吸收差异。

树脂包膜尿素配施普通尿素对直播稻田氨挥发、氮素径流和渗漏损失及产量的影响

为探究树脂包膜尿素与普通尿素配施对直播稻田氮素损失的影响,于2021年开展大田试验,在施氮180 kg·hm^(-2)水平下,设置8个氮肥处理:树脂包膜尿素(基肥)∶普通尿素(分蘖肥)=4∶6(CRF4U6)、6∶4(CRF6U4)、8∶2(CRF8U2),一次性基施树脂包膜尿素(CRF10U0);普通尿素(基肥)∶普通尿素(分蘖肥)=4∶6(C4U6)、6∶4(C6U4)、8∶2(C8U2);以不施氮处理为对照(CK)。结果表明:施树脂包膜尿素处理(CRFU系列)基肥期氨挥发通量峰值显著低于施普通尿素处理(U系列),水稻整个生育期氨挥发损失量以CRF10U0最低,CRF8U2次之,其氨挥发损失率分别为7.35%和8.92%。CRFU系列水稻生育期总氮(TN)径流流失率均显著低于U系列,以CRF10U0最低,CRF8U2次之,其流失率仅为1.69%和2.04%,原因是直播稻田径流主要发生在施基肥后,而CRFU系列基肥期(5月22日、5月26日)径流TN浓度显著低于U系列。直播稻田30 cm处渗漏水中氮素以NH^(+)_(4)-N为主,基肥期CRFU系列30 cm处渗漏水中TN、NH^(+)_(4)-N浓度峰值显著低于U系列,水稻整个生育期氮素渗漏损失量CRFU系列显著低于U系列,以CRF10U0最低,CRF8U2次之,其渗漏淋失率分别为2.90%、3.18%。CRF8U2与C4U6产量显著高于其他处理(CRF10U0除外),而CRF8U2产投比仅比C4U6低4.90%。综合考虑氮素损失、产量和产投比等多方面因素,CRF8U2施肥模式更加贴合直播稻实际生产。

三聚氰胺-尿素-乙二醛共缩聚树脂的固化性能及结构分析

为降低木质人造板产生的游离甲醛对人体健康和环境造成的危害,本论文采用低毒且常温下不挥发的乙二醛(G)与三聚氰胺(M)和尿素(U)进行反应,制备三聚氰胺-尿素-乙二醛(MUG)共缩聚树脂。采用动态热力分析(DMA)方法研究了原料摩尔比、反应pH、反应温度、反应时间对MUG树脂固化性能的影响;采用^(13)C-NMR和XPS等分析手段对树脂结构进行表征;并以不同原料摩尔比的MUG树脂制备胶合板并测定其物理力学性能。结果表明:MUG树脂稳定性较好,常温下外观为金黄色透明液体;树脂的固含量及黏度受原料摩尔比的影响较大,均随着M添加量的增多而增大;^(13)C-NMR和XPS分析证明了体系中M、U、G三者之间的共缩聚反应。当原料摩尔比R=n(M)∶n(U)∶n(G)=0.^(13)∶0.30∶1.0、反应温度70℃、反应pH为5.0~6.0、反应时间50 min时,所合成树脂具有较低的固化温度和较高的储能模量,所制得胶合板的干状剪切强度、冷水24h湿强度和热水3h湿强度均较好,分别为2.11MPa、1.24MPa和0.75MPa。

三聚氰胺-尿素-乙二醛共缩聚树脂的制备、表征与性能分析

采用常温下不挥发的乙二醛(G)替代甲醛与三聚氰胺(M)及尿素(U)进行反应,在保持尿素与乙二醛的物质的量之比为0.30∶1.0不变的条件下,制备了不同三聚氰胺用量(13.86、17.64、21.42和25.20 g)的三聚氰胺-尿素-乙二醛(MUG)共缩聚树脂。对MUG树脂的基本性能、固化性能以及胶合性能进行分析测定,并采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、质谱(MS)和核磁共振碳谱(13 C NMR)对树脂结构进行表征。研究结果表明:MUG树脂的固含量及黏度受三聚氰胺用量(原料比)的影响较大,二者均随着M添加量的增加而增大;MUG树脂中主要含有N—H、O—H、C O、C—O、C N等官能团,且不同三聚氰胺用量MUG树脂的红外吸收峰无较大变化;根据MS的分子碎片并推断其可能的反应机理,证明了体系中M、U、G这3者之间发生了共缩聚反应。当三聚氰胺用量为21.42 g时,样品MUG-3的固化温度较低,储能模量较高,由其制备的胶合板干状剪切强度、冷水24 h湿强度和热水3 h湿强度均较好,分别为2.51、1.29和0.85 MPa。

新型三聚氰胺-尿素-甲醛树脂制备与研究(Ⅰ)——大豆蛋白水解液改性MUF

以三聚氰胺、大豆蛋白(SPI)降解液、尿素和甲醛为原料,合成了一种改性的三聚氰胺-尿素-甲醛树脂(MUF)。分析了改性后MUF的性能,并借助核磁共振(^(13)C-NMR)、红外光谱(FTIR)和动态热机械性能(DMA)分析改性后MUF的结构变化和热机械性能。结果表明:当加入10%SPI降解液时,合成的MUF机械性能最优,刨花板内结合强度和静曲强度分别提高30%和46%,游离甲醛含量降低21%。^(13)C-NMR分析表明,加入SPI降解液,可以提高MUF树脂中的亚甲基桥键、亚甲基醚键和三聚氰胺与尿素共缩聚反应产生的亚甲基醚键含量,最终体系具有较高的缩聚度、交联度和较低的游离甲醛。FT-IR分析表明,改性后的MUF酰胺特征峰吸收谱带由明显双肩峰变成单肩峰,表明蛋白质降解液与MUF树脂发生了交联反应。DMA测试结果表明,以大豆蛋白降解液改性MUF,可以显著改善最终胶合产品的热机械性能。

三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂固化过程分析

采用液体核磁(13C-NMR)以及傅里叶红外光谱(FTIR)对三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)液态树脂的结构组成进行了分析,并充分利用红外光谱辅以DSC分析,考察了树脂的固化过程以及结构的变化。结果表明,树脂固化主要发生在羟甲基之间以及与活性氢之间的缩合反应,固化剂的加入可以促进羟甲基的固化交联反应,加快固化速度,促使固化反应更完全。

树脂包膜尿素对水稻产量和氮肥利用率的影响

通过田间小区试验,研究了树脂包膜尿素对水稻产量和氮肥利用率的影响。结果表明,树脂包膜尿素处理比普通尿素处理显著提高水稻产量和氮肥利用率。施氮素180kg/hm2,树脂包膜尿素和普通尿素按氮素用量7∶3比例掺混基施处理,水稻增产效果和经济效益最好,其中产量增幅为5.6%～30.5%。减少氮素用量30%,即施氮素126kg/hm2,树脂包膜尿素基施和普通尿素追施按氮素用量6∶4处理,水稻氮肥利用率最高,且水稻产量亦高于普通尿素常规处理。表明树脂包膜尿素可以减少氮肥用量,保证水稻产量,又有利于保护环境。

树脂膜控释尿素及普通尿素配施对强筋小麦产量、品质和氮肥利用率的影响

为给小麦高产优质栽培中控释尿素的合理应用提供理论依据,以控释期90d的树脂膜控释尿素为材料,通过田间小区试验,研究了树脂膜控释尿素及普通尿素配施对强筋小麦产量、品质及氮肥利用率的影响。结果表明,与普通尿素(PU)全部底施相比,树脂膜控释尿素及普通尿素配施抑制剂处理均能显著提高小麦产量和氮肥利用率,增幅分别达5.6%～12.6%和32.4%～137.3%。与分次施用普通尿素相比,树脂膜控释尿素及普通尿素配施抑制剂处理使籽粒产量增加1.5%～8.2%;等氮量施用树脂膜控释尿素处理显著提高了籽粒蛋白质含量、沉降值及湿面筋含量;等氮量施用树脂膜控释尿素及普通尿素配施抑制剂处理显著提高了氮肥利用率,增幅达13.9%～42.6%。小麦籽粒产量、品质、土壤无机氮与氮肥利用率皆以树脂膜控释尿素70%+普通尿素30%处理最高,其中产量和氮肥利用率与其他施氮处理差异显著。