弱酸性条件起始合成MUF树脂工艺研究

为了开发一种新的在"弱酸—弱碱—弱酸—弱碱"条件下合成三聚氰胺-尿素-甲醛树脂(MUF)的工艺,对弱酸性条件下起始合成MUF工艺进行研究.探讨了在不同酸性阶段加入的三聚氰胺对脲醛树脂性能的影响,找出最佳的三聚氰胺改性脲醛树脂的合成工艺.在最佳工艺基础上,评价三聚氰胺用量对MUF树脂性能的影响以及对胶合板性能的影响,并对MUF树脂和普通脲醛树脂进行红外分析.结果证明:三聚氰胺在甲醛与尿素一次缩聚之后加入,对脲醛树脂改性效果最好,其胶合板湿剪切强度与甲醛释放量之间达到较好平衡,胶合板甲醛释放量为0.63mg/L,湿剪切强度为1.03MPa.红外谱图分析表明:三聚氰胺分子以亚甲基与脲醛树脂分子链相连并有可能嵌入脲醛树脂分子链中,形成一定数量的醚键,使三聚氰胺在脲醛树脂中真正起到骨架作用.

三聚氰胺含量对MUF性能的影响

MUF（三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂）兼具UF（脲醛树脂）和MF（三聚氰胺甲醛树脂）的优点，通过调节m（三聚氰胺）／m（尿素）配比，可得到性价比较高的MUF；然后采用MUF胶粘剂制备刨花板，并考察了三聚氰胺含量对刨花板的内结合强度、耐水性和耐沸水性等影响。结果表明：三聚氰胺的引入，虽能有效提高MUF的性能，但并非加量越多越好；当w（三聚氰胺）=11．0％-14．o％时，MUF的性价比相对最高，相应刨花板的内结合强度、耐水性和耐沸水性俱佳。

MUF的合成工艺参数与性能指标的关系

以三聚氰胺作为改性剂,制备MUF(三聚氰胺-尿素-甲醛共聚树脂)胶粘剂;然后以最终n(F)/n(U)比例、缩聚阶段n(F)/n(U1)比例和三聚氰胺加入量为试验因素,采用二次回旋正交旋转组合设计法探讨了合成工艺参数对MUF胶粘剂性能的影响。结果表明:游离甲醛含量、胶接强度和甲醛释放量的回归方程是显著的,也是可拟合的;游离甲醛含量主要受到n(F)/n(U)比例的影响,而胶接强度和甲醛释放量则受到三种因素交互作用的影响,并且这些影响既显著又复杂;当n(F)/n(U)=1.3、n(F)/n(U1)=1.9和w(三聚氰胺)=16%时,胶合板的胶接强度达到GB/T 9846—2004标准中I类板的指标要求,甲醛释放量达到GB/T 9846—2004标准中E1级指标要求。

强酸工艺制备低甲醛释放量的MUF胶粘剂

采用强酸工艺制备低F(甲醛)释放量的MUF[M(三聚氰胺)改性UF(脲醛树脂)]胶粘剂,并探讨了M掺量、固化剂类型及掺量对胶合板性能的影响。研究结果表明:当w(M)=4%(相对于F和U总质量而言)、w(硫酸铵)=2%(相对于UF的质量而言)时,MUF胶粘剂的综合性能相对最好;由该胶粘剂压制而成的3层胶合板的胶接强度(为1.5 MPa)相对最大,5层胶合板的F释放量(为0.33 mg/L)达到E0级Ⅱ类胶合板的标准要求。

耐水级MUF的固化特性对胶合板胶接性能的影响

采用一步法制备耐水级的三聚氰胺/脲醛树脂(MUF),并对缩聚阶段的n(F)∶n(U1)比例、固化剂的种类等对固化物的热性能和力学性能的影响进行了探讨。结果表明:固化物的力学性能随着固化体系的不同而异;对A固化体系(氯化铵、甲酸)而言,其峰值温度最低,固化速率最快,固化比较完全,胶接强度最高;而对潜伏性的C固化体系(氯化铵、甲酸、对苯磺酸)而言,其甲醛释放量最高,固化速率最慢。随着缩聚阶段n(F)∶n(U1)比例的增加,固化物的胶接强度增加、甲醛释放量降低。当n(F)∶n(U)=1.3∶1、n(F)∶n(U1)=1.9∶1和V(A固化剂)∶m(胶液)=6 mL∶100 g时,胶合板的综合性能最好;此时,胶合板的胶接强度为0.80 MPa,甲醛释放量(为0.35 mg/L)达到了E0级的国家标准。

MUF树脂浸注改性橡胶木初步研究

采用水溶性三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)共聚树脂浸注处理人工林橡胶树(Hevea brasiliensis)木材,分析树脂浓度对各项物理力学性能指标的影响。结果表明:MUF树脂对橡胶木有良好的浸注性,随着浸注树脂浓度的升高,木材的增重率逐渐增加4.51%～31.73%;气干密度明显提高3.57%～25.62%;明度指数下降7.39%～11.85%;吸湿率下降12.81%～23.68%,吸水率降低12.73%～29.51%,尺寸稳定性明显改善;抗弯弹性模量增加1.01%～18.15%,抗弯强度提高3.38%～24.01%,硬度增加19.24%～104.81%(径面)、21.18%～113.23%(弦面)和37.17%～104.34%(端面),力学性能明显提高。

MUF复配硼系化合物处理柳杉木材的热分析

通过热重(TG)和差热分析(DTA),考察经不同浓度的MUF及其与硼酸、硼砂复配的改性液处理后柳杉木材的热分解过程,结果表明:MUF对木材具有一定的催化成炭作用,复配硼酸、硼砂后其催化成炭作用得到进一步的加强;MUF促进了木材燃烧时的氧化分解,但复配硼酸、硼砂后,氧化分解反应得到明显抑制,放热量降低,剩炭率提高。

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。

MF合成工艺对MUF储存稳定性影响研究

从三聚氰胺甲醛树脂(MF)合成阶段的n(F)∶n(M)配比、缩聚时间、改性剂和稀释剂含量方面,探讨了MF合成工艺对MUF(三聚氰胺-尿素-甲醛树脂)储存稳定性的影响。研究结果表明:当MF制备过程中n(F)∶n(M)=1.8∶1、MF缩聚时间为120 min、pH值为9.5、PVA(聚乙烯醇)水溶液为稀释剂和使用双组分改性剂时,MUF的储存稳定性相对最好,并且相应胶合板的胶合强度相对最大。

多胺基聚合物改性室温固化型MUF树脂胶黏剂

为解决三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)树脂作为室外级结构集成材胶黏剂时存在的脆性大、易开裂的问题,得到韧性优秀且综合性能满足室外级结构集成材标准的室温固化型MUF树脂胶黏剂,本研究在MUF树脂合成中使用两种改性剂尿素-乙二胺(UE)、尿素-三(2-氨基乙基)胺(UD)分别替代部分三聚氰胺合成了MUF-UE、MUF-UD树脂胶黏剂。通过制备树脂拉伸试样以及胶合木考察改性后的MUF树脂的物理力学性能,借助DSC、DMA分析改性前后树脂的热性能,使用FT-IR、ESI-MS分析改性前后树脂的结构变化。试验结果表明:相较于未改性MUF树脂,MUF-UE树脂拉伸强度和断裂伸长率分别提高51.5%和30.8%,所制备胶合木剪切强度高达8.00 MPa,冷、沸水二次循环剥离率均为0%;MUF-UD树脂拉伸强度相比改性前会有所下降,但断裂伸长率以及胶合木剪切强度对比改性前有一定提高。结构分析表明,UE和UD能够参与MUF树脂合成反应并形成共缩聚产物,且不改变树脂体系中主要官能团结构。

DSC法研究水分含量对低分子量MUF树脂固化特性的影响

【目的】探究水分含量对低分子量三聚氰胺脲醛(MUF)树脂溶液固化特性的影响,为阐明树脂浸渍材在不同干燥阶段、不同空间层位中的树脂固化特性提供数据支撑。【方法】以实验室自制的MUF树脂溶液为研究对象,将其稀释成20%、30%、40%、50%后进行升温差示扫描量热测试(DSC),通过外推法消除升温速率对峰顶温度的影响,拟合求解其最佳固化温度,定性阐述水分含量对MUF树脂固化特性的影响,并运用Kissinger微分法和Flynn-Wall-Ozawa积分法计算20%、30%、40%、50%树脂溶液固化反应的表观活化能,定量分析水分对树脂固化特性的影响。【结果】随着MUF树脂溶液质量分数的降低,DSC曲线中峰顶温度整体上呈现向高温方向偏移的趋势,但是在升温速率15和20℃/min条件下,20%树脂溶液DSC曲线的峰顶温度峰位置向低温区域发生了偏移;通过外推法得到的20%、30%、40%、50%MUF树脂溶液的最佳固化温度分别为93.99、90.71、85.46和79.71℃;运用Kissinger微分法计算得到其表观活化能分别为92.94、82.37、65.93和50.68 kJ/mol,其结果与Flynn-Wall-Ozawa积分法验算结果相近。【结论】整体上,消除升温速率的影响后,水分对树脂固化反应起阻碍作用,并且水分越多,阻碍效应越明显;但在较高升温速率(15和20℃/min)条件下,20%MUF树脂溶液的DSC测试结果表明水分促进树脂固化反应,这可能是由分子运动加剧造成的。

MUF/十八烷相变微胶囊的制备与性能研究

以三聚氰胺-尿素-甲醛树脂(MUF)为壁材,十八烷为芯材,采用原位聚合法制备出了表面光滑、分散均匀的相变微胶囊。通过扫描电镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、红外光谱(FT-IR)和偏光显微镜等方法分别测试了微胶囊的表面形貌、相变性能、化学结构和粒径分布;并采用偏光显微镜研究了微胶囊相变过程中的形貌变化。结果表明:乳化剂(SDS)用量和固化pH对微胶囊形貌有很大的影响,当SDS浓度为4%,pH为5.5~6时,制备的微胶囊表面光滑、分散均匀,平均粒径为12.2μm;DSC测试结果表明微胶囊熔融焓(ΔH_m)为223.5J/g、结晶焓(ΔH_c)为223.0J/g,芯材含量为95%,微胶囊的相变温度与芯材基本相同。

PMUF树脂复合硼、硅化物改性杨木的性能

采用苯酚-三聚氰胺脲醛(PMUF)树脂及其与硼、硅化物的复合改性剂(PMUF-B、PMUF-Si)浸渍处理人工林杨木。结果表明:与未处理材相比,PMUF、PMUF-B及PMUF-Si三种改性材的密度、抗弯性能、硬度均显著提高,吸湿率和吸水率显著降低,抗胀率均在50%以上,冲击韧性略有降低,氧指数均提高1倍以上,甲醛释放量均≤0.3 mg/L,总挥发性有机化合物(TVOC)释放率均≤0.20 mg/(m2·h),耐腐性能显著提高。

中密度纤维板用超低n(F)∶n(U)比例MUF胶粘剂

采用"碱-酸-碱"传统合成工艺、n(F)∶n(U)比例降至0.96∶1、尿素分3次投料、调节三聚氰胺的加入量以及加入方式、加入聚乙烯醇(PVA)等其他助剂、控制缩聚温度为90℃和缩聚阶段的pH为4.8左右等,制备MDF(中密度纤维板)用MUF(三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂)胶粘剂。研究结果表明:MUF的游离甲醛含量低于0.2%、固含量约53%,并且其固化时间和黏度等均适用于MDF的制备;当w(总三聚氰胺)=4%、w(前期三聚氰胺)=2%时,选择适宜的热压工艺,所得MDF的性能[如内结合强度(IB)、静曲强度(MOR)、弹性模量(MOE)和吸水厚度膨胀率(TS)等]和甲醛释放量(7.94 mg/100 g)均达到GB/T 11718—2009标准要求。

MUF-EMDI胶制备室外家具型中密度纤维板的工艺及性能评价

以乳化二苯基甲烷二异氰酸酯(EMDI)与三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)混合作为胶黏剂,制备室外家具型中密度纤维板(MDF-FN-EXT),探讨三聚氰胺用量、EMDI用量、热压时间对其防潮性能的影响。结果表明,以优化工艺参数EMDI用量4%,三聚氰胺用量9%,热压时间3 min制备的试板,性能指标满足GB/T 11718-2009《中密度纤维板》中室外家具型要求。

MUF胶黏剂制备轻质阻燃纤维板技术的初步探讨

分析比较了3种三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)胶黏剂制备的普通轻质纤维板和轻质阻燃纤维板的理化性能及阻燃性能,为轻质阻燃纤维板生产提供参考。

胶合板用铝-磷-硼三系无机阻燃剂复合MUF胶黏剂的增强改性研究

以氢氧化铝、聚磷酸铵、硼酸锌为原料优选铝-磷-硼三系无机阻燃剂(Al-P-B)加入三聚氰胺改性脲醛树脂胶黏剂(MUF)中,并采用血粉(BP)进行增强改性,探讨其制备阻燃胶合板的可行性。研究结果表明,当MUF、Al-P-B、BP、小麦粉、氯化铵溶液(NH_(4)Cl)的质量份数比为100∶30∶2∶30∶0.5、单面涂胶量为250 g/m^(2)时,制得的阻燃胶合板的Ⅲ类胶合强度达1.31 MPa,燃烧性能等级达到GB/T 18101—2013《难燃胶合板》规定的B_(1)(C)级,甲醛释放量(干燥器法)为0.25 mg/L,符合Q/YFL 0030—2021《木质板材及其制品中甲醛释放限量》E_(0)级的要求。

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。

碳酸钙对三聚氰胺脲醛树脂胶黏剂性能的影响

三聚氰胺脲醛(MUF)树脂在我国的应用十分广泛。为了通过使用少量的改性剂对MUF树脂胶合强度和耐水性等方面起到较积极作用,利用200目(0.074mm)碳酸钙粉体作为MUF树脂的改性剂,采用普通脲醛树脂合成工艺制备改性MUF树脂,改性剂用量仅为树脂总质量的0.5%。测试各组树脂的理化性能,同时测试了使用树脂制备中密度纤维板的物理力学性能。结果表明:碳酸钙的加入显著提升了MUF树脂的黏度和固化时间;碳酸钙作为改性剂能显著提升MUF树脂制备纤维板的各项力学性能,其MOR提升超过15%,至39.23 MPa;改性MUF树脂制备板材的耐水性能也有所提升。

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。