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-甲醛共缩聚树脂结构形成比较

用13CNMR定量分析跟踪研究了两种不同合成路线中苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂(PUF)结构形成过程,比较了3种PUF树脂的结构构成。研究发现树脂制备过程中的酸性环境导致脲醛树脂初聚物含量增加以及尿素与苯酚之间的共缩聚增加;合成反应初期的介质环境对羟甲基酚的形成有着决定性的影响;合成过程中酸性环境所处阶段不同,最终树脂结构出现差异。

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。

苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂结构与胶接性能关系研究

在树脂反应初期和后期分别添加尿素合成了苯酚-尿素-甲醛(PUF)共缩聚树脂。通过PUF树脂的胶合板制备实验,研究了反应后期尿素的添加量及热压温度对胶合板胶合强度的影响;使用13C液体核磁分析(13C-NMR)对不同尿素添加量的PUF树脂的微观结构进行表征,探讨了树脂结构与胶合板胶合强度之间的关系。结果表明:在PUF树脂的合成后期加入的尿素参与了树脂的共缩聚反应;当尿素添加量为89.4%、热压温度为150℃时,PUF树脂胶接胶合板符合Ⅰ类胶合板标准要求;PUF树脂中低分子的取代脲以及羟甲基脲共同影响着PUF树脂固化后的物理性能。

碱性环境下苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂结构形成研究

为了了解碱性环境中苯酚-尿素-甲醛(PUF)共缩聚树脂结构形成规律,为PUF树脂结构控制提供依据,使用13C NMR表征,采用分次加入苯酚、甲醛和尿素的技术路线,定量分析了PUF树脂合成过程中各种官能团的变化和聚合物分子链的构成。结果表明,碱性环境中各种加料方式合成的PUF树脂初聚物具有十分相近的化学结构,PUF树脂也具有十分相近的化学结构,但结构组分存在差异,在原料物质的量之比一定的条件下,最终反应进程基本接近。甲醛分次加入,减少了醚类的生成,有利于简化反应进程。初聚物的热机械性能分析表明不同加料方式对酚醛树脂固化性能无显著影响。

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。

乙二醛-尿素-甲醛共缩聚树脂的结构与性能研究

以G(乙二醛)取代部分F(甲醛),合成了GUF[乙二醛-U(尿素)-甲醛共缩聚树脂];然后以此作为胶粘剂基体,制备了相应的GUF胶合板。着重探讨了原料配比对GUF黏度和固含量的影响,并对GUF的结构、相对分子质量及其分布进行了表征,同时对GUF胶合板的热压过程、固化性能、力学性能和F释放量等进行了测定。研究结果表明:合成GUF的最佳原料配比是n(G)∶n(U)∶n(F)=0.7∶1.0∶0.7,此时相应GUF胶合板的F释放量和力学性能均满足GB/T 9846.3—2004标准中的指标要求,并且该胶合板可在干燥状态下直接用于室内装修。

氧化木薯淀粉改性MUF共缩聚树脂性能评价

通过在树脂合成反应过程中加入不同比例的氧化木薯淀粉,合成了一系列改性氨基树脂,考察了不同用量氧化木薯淀粉与树脂基本性能、润湿性、固化及耐热性、胶接强度等之间的相互影响。结果表明,随着氧化木薯淀粉用量的增加,树脂中的游离甲醛含量逐渐下降,树脂固化时间不断缩短,黏度显著增加,树脂在杨木单板表面的接触角逐渐增加,即表明润湿性不断减弱。实验室压制3层胶合板的干状胶接强度、耐冷水强度和耐沸水强度均伴随着氧化木薯淀粉用量的增加而呈现出先增加后降低的趋势。差示扫描量热(DSC)和热重(TG)分析表明,改性后的树脂固化速度更快,且在350℃以内时具有更好的耐热和耐久性。

反应原料用量对MUF共缩聚树脂分子量分布的影响

三聚氰胺改性脲醛树脂,是业界普遍采用的脲醛树脂改性方法之一。三聚氰胺的加入可以有效改善脲醛树脂的耐水、耐候性,降低游离甲醛含量等。然而,三聚氰胺能否有效参与到脲醛树脂反应体系当中,形成有效的共缩聚成分,对树脂的应用性能更为关键。基于此,文中设置了在终反应摩尔比以及第1阶段摩尔比保持不变的条件下,通过改变反应原料用量,即三聚氰胺与尿素的用量,合成了一系列三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)共缩聚树脂,利用电喷雾电离质谱仪(ESI-MS)对合成的不同MUF共缩聚树脂的分子量分布情况进行了表征。比较不同样品所测图谱,结果表明,在合成反应过程中,通过改变三聚氰胺(M)与尿素(U)的用量对MUF共缩聚树脂分子量的形成、分布及共缩聚成分有较大影响,当M用量占M与U总质量比例增加至40%时,MUF共缩聚树脂分子量的分布发生了质的改变,同时,共缩聚成分的比例也有明显增加。因此,可以认为,在该试验条件下,增加M的用量可以有效促进共缩聚反应的进程,同时,真正意义上的共缩聚树脂的形成,要求M的加入量至少应控制在40%。

不同合成工艺路线下MUF共缩聚树脂结构分布

根据反应原料化学反应活性的不同,设置了三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)共缩聚树脂的不同合成工艺路线。借助现代仪器分析手段,对不同工艺条件下树脂的结构组成及分布进行了分析。结果表明:树脂中的结构基团类型不会因工艺路线的变化而发生改变,但不同基团所占比例有较大差异。利用工艺路线一和路线三合成的树脂中,亚甲基键(—CH2—)含量较高。而在工艺路线二合成的树脂中,羟甲基(—CH2OH)含量远高于其他工艺,表明树脂的缩聚程度也相对较低。

苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂制取竹胶板模板热压工艺试验

利用自行研制的苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂(PUF)以热压压力、时间、温度3个因素3水平的正交实验设计进行竹胶板模板热压工艺试验,结果表明,PUF压制的竹胶板模板物理力学性能优良,超过JG/T156-2004《竹胶合板模板》质量要求,与目前生产上使用的PF胶压制的竹胶板模板性能相当,但用胶成本可节省13.5%;PUF压制竹胶板模板的较优工艺参数为热压压力2.5 MPa、热压时间1.2 min/mm、热压温度150℃。

不同合成方法对MUF共缩聚树脂性能的影响

以三聚氰胺、尿素、甲醛为主要原料,合成了三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)共缩聚树脂。考查了不同合成方法对MUF共缩聚树脂性能的影响。结果表明,不同合成工艺对树脂的甲醛含量以及稳定性有重要影响。DSC分析发现,在相同固化条件下,以工艺2合成的MUF树脂固化速度更快。用MUF制备的胶合木的性能,均可满足日本JAS中的规定。

DSC法研究MUF共缩聚树脂的固化行为

借助DSC分析技术,探讨了三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)共缩聚树脂在不同条件下的固化行为。运用Kissinger方法进行了动力学分析,得到了其固化反应的动力学参数和活化能。结果表明,随着升温速率的增加,MUF固化反应的最高固化温度会向高温方向移动,其固化表观活化能为50.30kJ/mol,用外推法得到了其最高固化温度为97℃。而且,固化剂的加入大大降低了树脂固化表观活化能。

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。

NaOH用量对PUF共缩聚树脂结构和性能的影响

以^(13)C核磁共振分析(^(13)C NMR)和基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization time-offlight mass spectrometry,MALDI-TOF-MS)为手段,研究了不同的NaOH/P物质的量比(n_(NaOH)/n_p)条件下合成的苯酚-尿素-甲醛(PUF)共缩聚树脂的结构特征,通过压制胶合板,进一步评价了n_(NaOH)/n_p变化对PUF共缩聚树脂的影响。^(13)C核磁共振和MALDI-TOF-MS结构分析结果显示,在本研究范围内改变碱性条件对PUF共缩聚树脂的结构构成无显著影响;合成的PUF共缩聚树脂结构仍是以酚醛树脂为主体,特别是聚合物的链接方式;胶合性能研究结果表明,在尿素/甲醛/苯酚物质的量比不变的条件下,在一定范围内增加NaOH的用量, PUF树脂干状和湿状胶合强度增加显著,这一合理的范围应小于n_(NaOH)/n_p=0.53,超出这一范围后,随着n_(NaOH)/n_p的增加,树脂的胶合性能快速下降,但仍在可以接受的范围内。

MUF共缩聚树脂生产杨木胶合板影响因素分析

利用MUF共缩聚树脂制备杨木胶合板,对影响胶合板的热压工艺要素、胶粘剂黏度、陈放方式和不同陈放时间进行了优化和分析。结果表明,热压工艺3要素中,对杨木胶合板胶合强度的影响主次顺序为:热压温度>热压时间>热压压力;在杨木胶合板制备时,通过添加不同含量的淀粉,调节胶粘剂黏度,发现当淀粉添加量为胶粘剂用量的11%~15%时,胶合板胶接强度显著提高;通过对施胶后的单板进行陈放处理,结果发现无论是开口陈放还是闭口陈放,均可提高胶接强度,同时综合考虑陈放方式和陈放时间发现,以闭合陈放3 min时,胶接强度效果最佳。

常温固化环氧有机硅共缩聚树脂耐高温涂料的研究

采用一种国产有机硅树脂和环氧树脂,在160～240℃共缩聚合。以低分子量聚酰胺为固化剂,钛白粉、铝粉为耐温填料,制备一种有广泛用途的、常温固化的环氧有机硅耐高温涂料。采用正交实验法研究了共缩聚合温度、原料配比等因素对涂层耐高温性能的影响。

MUF共缩聚树脂合成过程中结构形成分析

借助基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪对三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)共缩聚树脂合成过程中结构的变化进行了分析,旨在为寻找合理的MUF树脂合成工艺提供理论依据。通过跟踪不同合成阶段树脂结构的形成及变化发现:在弱碱性条件下,共缩聚主要以稳定的亚甲基桥键相连;而在弱酸性条件下,共缩聚以亚甲基醚键为主,直至反应结束仍然存在。在反应过程中加入三聚氰胺,会诱导已经形成的亚甲基醚键结构重新排列,利于生成更为稳定的亚甲基桥键。反应后期补加尿素,很有可能诱导部分结构的重新排列。

三聚氰胺-乙二醛-甲醛共缩聚树脂合成研究

以三聚氰胺、甲醛和乙二醛为原料,在碱性条件下成功合成了均一透明的三聚氰胺-乙二醛-甲醛共缩聚树脂(MGF),并将MGF胶粘剂用于刨花板的制备。以红外光谱(FT-IR)法、差示扫描量热(DSC)法和核磁共振(13C-NMR)法等为测试手段对MGF的结构和性能进行了表征和测定,并采用正交试验法优选出合成MGF的最佳工艺条件。结果表明:当n(甲醛)∶n(三聚氰胺)∶n(乙二醛)=2.2∶1∶0.4、反应温度为75℃和pH=9.0时,MGF的综合性能相对最好,并且其室温储存期超过30 d。

不同物质的量之比乙二醛⁃尿素⁃甲醛共缩聚树脂的合成与性能

为了降低木材胶黏剂中的甲醛含量,减小胶合板甲醛释放对人体健康和环境造成的危害,采用乙二醛与单羟甲基脲(MMU)反应,合成了MMU与乙二醛物质的量之比分别为0.7∶1.0,0.9∶1.0,1.1∶1.0和1.3∶1.0的乙二醛⁃尿素⁃甲醛(GUF)共缩聚树脂;采用傅里叶变换红外光谱(FT⁃IR)和X射线衍射(XRD)对树脂的结构进行了表征,对树脂的基本性能、固化性能、润湿性能及胶合性能进行测定,并进行对比分析。结果表明,合成制备的GUF树脂稳定性较好,均超过了10 d;外观均为酒红色均一液体。MMU与乙二醛的物质的量之比对树脂固体含量和黏度有较大影响,固体含量随着物质的量之比增大而增大,当MMU与乙二醛物质的量之比为1.3∶1.0时,树脂的固体含量为63.12%;当MMU与乙二醛物质的量之比为0.9∶1.0时,树脂黏度的最小值为23.91 mPa·s。树脂的主要官能团(N—H、O—H、C􀪅O、C—O—C和C—N)的红外吸收峰基本不受物质的量之比的影响。树脂对杨木单板的润湿性能良好,接触角为50.8°~57.3°;MMU与乙二醛的物质的量之比为1.3∶1.0时合成的GUF树脂性能较优,胶合板干状胶合强度和湿强度分别为1.81和1.47 MPa;低物质的量之比的GUF树脂固化后会出现晶体结构。