尿素-三聚氰胺-甲醛树脂相变微胶囊的制备及性能

以尿素-三聚氰胺-甲醛树脂(UMF)为壁材,石蜡为芯材,通过原位聚合法制备了相变微胶囊,并探讨了尿素含量对相变微胶囊性能的影响。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TG)及渗漏率对相变微胶囊进行表征。结果表明,与三聚氰胺-甲醛树脂(MF)相变微胶囊相比,UMF相变微胶囊的表面更光滑,破损率更低,热稳定性能更高。当尿素与三聚氰胺质量比为10%时,相变微胶囊的渗漏率最低。

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。

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。

尿素-三聚氰胺-甲醛共缩聚树脂应用进展

用三聚氰胺改性脲醛树脂而得的尿素-三聚氰胺-甲醛共缩聚树脂(UMF)可有效提高木质人造板的耐水性能。本文介绍尿素-三聚氰胺-甲醛共缩聚合成机理、树脂性能、以及制备工艺对其性能的影响。

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。

大豆蛋白改性集成材用三聚氰胺-尿素-甲醛树脂

为降低胶黏剂体系中游离的甲醛含量,增加其耐久性,以改性大豆蛋白为改性剂,合成改性三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂MUF-1,并对其基本性能、胶合性能等进行测试分析。结果表明:在"弱碱-弱酸-弱碱"合成工艺的初始碱性阶段,添加9%改性大豆蛋白改性MUF树脂效果最佳,合成树脂黏度适中,操作性好,利于集成材生产,体系中游离甲醛含量较未改性树脂降低52%;用改性后的MUF-1树脂制备的胶合木具有良好的胶合性能及耐水性能,满足国家结构集成材标准。核磁共振(13C-NMR)分析结果表明,改性大豆蛋白的引入会在一定程度上阻碍缩聚反应的进行,红外光谱分析结果亦与之印证。动态热机械性能分析(DMA)测试分析表明改性后的MUF-1树脂起始固化温度降低,在固化速率基本一致的情况下,较之未改性MUF树脂固化更彻底,体现出较优的力学性能。

高质量分数甲醛增强冷固型三聚氰胺-尿素-甲醛树脂性能

为探究高质量分数甲醛对共缩聚合成三聚氰胺-尿素-甲醛树脂(MUF)性能的影响,以高质量分数甲醛(50%)为原料合成树脂(MUF-H),在自制混合固化剂作用下,通过常温(20℃左右)冷压制备胶合木,对比了高质量分数甲醛与普通甲醛合成树脂的物理力学性能,并借助动态热机械性能(DMA),红外光谱(FT-IR)和核磁共振(13C-NMR)等分析手段诠释两者间的差异。结果表明:相对于以普通甲醛制备的MUF树脂,以高质量分数甲醛替制备MUF-H树脂能有效提高树脂的固体含量和黏度,缩短固化时间,胶合木干状剪强度增幅为60%,耐水性能和剥离率测试皆能满足相关国家标准;动态热机械性能测试结果表明:高质量分数甲醛制备MUF-H树脂能大幅度增强树脂的弹性模量;核磁共振分析表明:以高质量分数甲醛合成的MUF-H树脂具有较高含量的三聚氰胺与尿素共缩聚产物亚甲基醚键,说明体系有较高的缩聚程度和交联度。

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。

冷固型三聚氰胺-尿素-甲醛树脂胶粘剂的研制

为实现三聚氰胺-尿素-甲醛树脂(MUF-C)的常温冷固化,在不同固化剂作用下,研究了聚乙烯醇为改性剂的三聚氰胺-尿素-甲醛树脂(MUF-1)的性能特点,并借助核磁共振(13C-NMR)和动态热机械性能(DMA)分析,对树脂结构、热机械性能和固化性能进行表征。结果表明,聚乙烯醇改性树脂在初粘性及物理力学性能方面都能满足集成材用胶粘剂相关标准要求,有望作为一种集成材生产用胶粘剂;不同固化剂对树脂固化效果不同,以过硫酸铵为主剂的自制混合固化剂B作用下树脂固化性能最佳;相比于MUF-C,改性后的MUF-1体系中醚键、桥键总含量大,缩聚程度高,表现出更好的力学性能;在混合固化剂B作用下,MUF-C树脂固化起始温度明显降低,且其弹性模量大幅度增加;加入聚乙烯醇改性后的MUF-1树脂固化起始温度进一步降低。

大豆蛋白-三聚氰胺-尿素-甲醛树脂胶黏剂固化剂的研究

以大豆蛋白降解液、三聚氰胺、尿素和高浓度甲醛为原料,合成了一种低摩尔比的大豆蛋白-三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂胶黏剂(SMUF)。选用(NH4)2SO4、(NH4)2S2O8、(NH4)2HPO4和H3PO4作为SMUF树脂的固化剂,研究了固化剂对SMUF树脂基本理化性能的影响。结果表明:1)传统固化剂(NH4)2SO4不能使SMUF树脂充分固化,最终树脂胶合强度低、耐水性差,固化后的胶层断面疏松、多孔;2)H3PO4和(NH4)2S2O8属于中强酸体系,两者均能一定程度加速SMUF树脂的固化,树脂胶合强度和耐水性均得到改善,固化温度显著降低,固化放热量有所提高;3)(NH4)2HPO4是一种缓冲型酸,其催化SMUF树脂的固化速度较为均匀,树脂综合性能较优,树脂的胶合强度和耐水性较好,固化温度也有所降低,树脂交联程度高,树脂固化层断面相对较为均匀。

改性三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂胶粘剂的合成

通过三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)共缩聚树脂胶粘剂的合成,探讨了三聚氰胺的用量对该MUF树脂耐水性能的影响及其规律。实验结果表明,当w(三聚氰胺)=43%～65%时,该MUF树脂的湿强度从0.93 MPa增加到2.74 MPa,耐沸水性明显提高;但是,当w(三聚氰胺)>65%时,该MUF树脂的湿强度增长极其缓慢,其耐沸水性提高并不明显;通过引入复合改性剂和适量的水,可使该MUF树脂的游离甲醛含量降低50%、成本降低10%～15%、固含量基本不变、胶合强度和耐沸水性均有所提高且适用期良好。

三聚氰胺甲醛包覆环氧树脂微胶囊的制备研究

以三聚氰胺-甲醛(MF)树脂为壁材,环氧树脂E51为芯材,通过原位聚合法制备了MF环氧树脂微胶囊。采用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)研究了阿拉伯胶、聚丙烯酰胺-丙烯酸钠盐和苯乙烯-马来酸酐共聚物3种保护胶体、不同pH调节阶段对MF环氧树脂微胶囊形成及其表面形态和结构的影响,利用激光粒度仪研究了不同转速下MF环氧树脂微胶囊粒径分布的影响。结果表明,采用苯乙烯-马来酸酐共聚物为保护胶体,分散速率为2000 r/min,在滴加MF预聚体之前调节体系pH值至4.5时,制备的微胶囊表面形态最好,球形饱满,表面光滑,具有明显的核壳结构,平均粒径为9.8μm,粒径分布较窄。

三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂的热性能分析

以三聚氰胺、尿素和甲醛为主要原料,制备了MUF(三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂)。三聚氰胺的引入可赋予MUF相对较优的性能;通过考察不同条件下MUF的热分解过程,可综合评价其耐热性能。研究结果表明:在N2气氛中,无固化剂时液态MUF的600℃残炭率高于固态MUF;当m(MUF)∶m(氯化铵)=100∶1时,液态MUF和固态MUF的热分解过程不尽相同,储存时间对液态MUF的耐热性影响不大,但其最终残炭率随储存时间延长而略有增加。

三聚氰胺-尿素-甲醛树脂固化初期胶层粘度变化的热机械分析研究

用热机械分析（ＴＭＡ）方法研究了三聚氰胺－尿素－甲醛树脂固化初期胶层粘度的变化。将少量胶粘剂涂于两个直径为１０ｍｍ的木片表面，使涂胶面相对组合成一个胶层粘度测量模型，胶层厚度０．１５～０．２５ｍｍ。测量时，将模型加热使温度随时间线性升高（１０℃／ｍｉｎ），同时在模型上施以恒定的压力。根据胶层厚度的变化，可以计算出胶层的粘度。试验结果表明，在常温下陈化，由于水分和小分子树脂渗入木材内部以及水分的蒸发，胶层粘度急剧升高，３０ｍｉｎ后达到１０４Ｐａ·ｓ以上。在加热过程中，胶层粘度随温度和时间的变化可用二重指数方程描述。随着温度的升高，胶层粘度先降低达到一个最小值，此后由于固化反应速度加快，粘度急剧增加并迅速达到∞。固化剂用量对胶层的流变性能有重要影响，加入０．５、１．５和３％的氯化铵，胶层粘度由下降变为上升的转折点温度分别为８７、７６和７１℃。加入２０％的填料（淀粉），可以增加胶层的初始粘度。

三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂的性能研究

合成了三聚氰胺．尿素．甲醛（MuF）共缩聚树脂，考察了不同施胶量、固化剂用量及木材种类对胶合木性能的影响。结果表明，MUF共缩聚树脂用量为300g／m2，双面施胶，固化剂用量在1～2％时，生产的胶合木性能最优。

三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂胶粘剂的研制

通过合成三聚氰胺-尿素-甲醛树脂(MUF)胶粘剂,探讨了三聚氰胺用量对该MUF胶粘剂耐水性和其它性能的影响。结果表明:随着三聚氰胺用量的增加,MUF胶粘剂的耐水性能提高、固含量增大、固化时间和储存期延长,并且胶合板剪切强度增大,但MUF胶粘剂中游离醛含量降低;当w(三聚氰胺)>40%时,MUF胶粘剂性能提高并不明显,为了降低成本,选择w(三聚氰胺)=30%～40%时较适宜;三聚氰胺用量不同是影响MUF结构和基团含量的主要因素。

高醚含量尿素-三聚氰胺-甲醛缩聚树脂合成及化学结构研究

分别采用常规和高醚工艺合成脲醛(UF)树脂及三聚氰胺改性脲醛(UMF)树脂,研究了各树脂的基本性能及化学结构特征。高醚工艺采用甲醛/尿素为2.7的初摩尔比,在pH为3.0的酸性条件下进行缩聚反应,树脂中的线性及环状亚甲基醚键含量增加,固化时间较长,贮存稳定性好,游离甲醛含量较低;改性树脂中的三聚氰胺在反应初期加入,羟甲基化较充分,产物缩合增加了树脂中线性亚甲基醚键的含量,同时也导致尿素与甲醛羟甲基化程度下降,缩合生成亚甲基数量减少,因此树脂中剩余羟甲基含量增加。21%~27%尿素游离于低摩尔比常规UF树脂中未参与反应,而其在高醚UF树脂中含量更高。

蔗糖-三聚氰胺-甲醛共缩聚树脂胶粘剂的合成工艺及结构表征

以蔗糖、三聚氰胺、甲醛为原料,在碱性条件下添加交联剂合成了蔗糖-三聚氰胺-甲醛(SMF)共缩聚树脂。通过单因素试验法考察了蔗糖用量对树脂性能及胶合强度的影响,并对树脂的合成因素和胶合板的胶合工艺进行了优化,对优化配比合成的树脂经硅胶柱层析法分离纯化后的主要成分,通过红外光谱(IR)和质谱(MS)进行结构测定,确定了该产物主要成分的化学结构,探讨了合成机理。试验结果表明:SMF共缩聚树脂为黄色、透明、均一无沉淀液体,水溶性好,贮存期可长达2个月;优化合成条件为蔗糖与三聚氰胺的摩尔比为0.7,甲醛与三聚氰胺的摩尔比为2.7,交联剂用量为树脂质量的0.33%;桉树胶合板优化胶合工艺参数为双面施胶量340 g/m2、热压压力0.9MPa、热压温度150℃、热压时间60 s/mm;共缩聚反应可能发生在蔗糖分子的3个伯醇羟基上。

三聚氰胺-甲醛树脂包裹环氧树脂微胶囊的制备及表征

针对环氧树脂基材料的自修复,选取四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯作为芯材,采用三聚氰胺-甲醛树脂为壁材,对其进行微胶囊化包裹.结果表明,制得的具有单囊结构的环氧树脂微胶囊,胶囊粒径较小(约6.7μm)、囊壁较薄(约0.2μm)、芯含量较高(83.2 wt%),囊壁内、外表面光滑致密,胶囊具有良好的密闭性和耐热性;在微胶囊化过程中,三聚氰胺-甲醛树脂的缩聚反应动力学起关键作用,芯材没有参与囊壁形成的交联反应;包裹后的芯材活性保持不变,胶囊被复合到材料过程中囊芯活性也保持不变;胶囊的强度较高,能承受与基体材料复合过程中的外力作用,且与基体材料间粘结良好,在裂纹形成过程中能够随基体同时开裂.