Preparation of phenol formaldehyde resin from phenolated wood

The technique for preparing phenol formaldehyde resin from phenolated wood (PWF) and its characters were studied and analyzed. Poplar (Populus spp.) wood meal was liquefied by phenol in the presence of sulfuric acid as a catalyst. After the liquefied products were cooled, alkaline catalyst and formaldehyde were added. The mixture was kept at (60?) C for 1h and then was heated to (85?) C for 1h. The influence of molar ratio of formaldehyde to phenol (F/P) was investigated. The results showed when the molar ratio of formaldehyde to phenol was over 1.8, the PWF adhesives had high bond quality, bond durability and extremely low aldehydes emissions.

苯酚-甲醛树脂MK-95在轿车子午线轮胎胎体胶中的应用

研究苯酚-甲醛树脂MK-95(简称MK-95)在轿车子午线轮胎胎体胶中的应用。结果表明:MK-95不含游离间苯二酚和其他添加剂,其软化点和挥发分含量低于间苯二酚-甲醛树脂;在胎体胶中以MK-95等量替代间苯二酚-甲醛树脂,胶料的硫化特性、物理性能、动态力学性能和粘合性能相当,成品轮胎的高速、耐久和路试性能均达到要求。

木质素基酚醛树脂的制备和过程优化

生物炼制工业中得到的酶解木质素较好地保留了原有木质素的结构特性,具有丰富的醇羟基和酚羟基等活性基团,可应用于生物基酚醛树脂的制备。本文对酶解木质素进行纯度、醇羟基和酚羟基结构表征,并替代部分苯酚用于酚醛树脂(PF)的合成及应用性能的研究。受限于木质素结构的复杂程度,无法有效确定反应进程并优化,提出通过在线红外光谱仪实时记录关键峰变化来实现跟踪木质素基酚醛树脂的制备过程。以1020cm^(-1)附近红外吸收峰研究体系中甲醛量的变化规律,优化木质素酚醛树脂工艺条件。结果表明,采用多步反应形式添加甲醛和氢氧化钠控制反应体系pH大于10.5,有利于酚醛树脂的合成;制备过程中理想聚合温度控制在88~95℃,木质素添加量最大可达到60%,制得酚醛树脂胶黏剂用于胶合板制备,胶合强度达到0.90MPa,甲醛释放量低至0.142mg/L,均满足E0级Ⅰ类胶合板要求。

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。

组坯结构对竹材胶合界面破坏行为及细胞壁力学性能的影响

竹质工程材料在轻质结构建筑及其关键承载构件中有巨大的应用潜力,然而竹材天然径向结构差异性会对其胶合质量造成显著影响。以4年生毛竹材和酚醛树脂(PF)胶黏剂为原料制备了双层竹片层积材,探讨组坯结构对双层竹片层积材的宏观胶合性能和胶合界面细胞壁力学性能的影响。研究结果表明,外表面-外表面(O/O型)组坯时竹片层积材的胶合剪切强度(干态胶合强度17.3 MPa,湿态胶合强度5.3 MPa)显著高于外表面-内表面(I/O型)和内表面-内表面(I/I型)组坯样品。这主要是由于O/O型竹材胶合界面内薄壁细胞壁的力学性能更加接近厚壁细胞壁,改善了界面内应力集中现象。PF胶黏剂在不同组坯结构竹材胶合界面内的差异性渗透行为是造成这一现象的主要原因:竹材薄壁细胞表面氧碳比较高(0.40)且毛细管作用较强,在I/O型和I/I型界面内PF胶黏剂的渗透行为主要表现为填充细胞腔;而在O/O型界面内PF胶黏剂能够有效浸润薄壁细胞壁,而非简单填充其细胞腔,因此O/O型竹片层积材具有更高的界面细胞壁力学强度和宏观胶合强度。

LPF胶黏剂制备及其在竹木复合集装箱底板的应用

针对竹木复合集装箱底板弹性模量较低,酚醛树脂(phenol formaldehyde,PF)对环境危害大、脆性大以及木质素酚醛树脂(lignin-based phenol formaldehyde,LPF)合成反应进程中黏度控制难的问题,探究木质素酚醛树脂的制备条件,评价其替代传统酚醛树脂在竹木复合集装箱底板的应用效果。重点考察甲醛投加比、加水量、木质素替代率对胶黏剂黏度、胶合强度、固含量、游离甲醛含量的影响,以最优条件下制备的木质素酚醛树脂应用于竹木复合集装箱底板,以期提升其弹性模量、静曲强度等性能,并对木质素酚醛树脂进行FT-IR、DSC和SEM表征。研究结果表明:木质素添加量为苯酚质量分数的30%,第二次加水量为30 g,甲醛投加比为3∶7为最优条件,此条件下制备的LPF树脂胶合强度达到10.14 MPa,黏度为205.5 mPa·s(≤300 mPa·s),游离甲醛含量为0.29%(≤0.3%),耐水性良好。集装箱底板的弹性模量达到10245 MPa,较传统PF树脂制备的集装箱底板弹性模量提高18.37%。木质素的添加有利于改善胶黏剂的韧性以及集装箱底板的弹性模量。

木质素基酚醛树脂胶黏剂的研究进展及展望

木质素作为自然界中储量最丰富的天然酚类聚合物,是制备酚醛树脂胶黏剂原料中苯酚的潜在替代品。本文分析了工业木质素分离过程中,木质素结构和反应活性的变化,总结了工业木质素预处理或改性的理化方法,并概括了利用改性工业木质素合成的木质素基酚醛树脂胶黏剂的应用性能,最后对开发高木质素取代率和高性能的木质素基酚醛树脂胶黏剂的前景进行了展望。

木质素改性酚醛树脂胶粘剂的制备

首先,研究了不同工艺条件下木质素替代部分苯酚制备的木质素改性酚醛树脂(LPF)胶粘剂的性能;其次,探讨了木质素对苯酚的替代率、氢氧化钠用量、甲醛/木质素质量比及产品固含量等对LPF性能的影响,并对各参数进行了优化;最后,通过DSC分析研究了LPF的热性能.结果表明:麦草碱木质素的碱活化和羟甲基化有利于提高木质素的化学反应活性;优化工艺条件下(木质素对苯酚的替代率为50%、氢氧化钠用量为4.5%,甲醛/木质素质量比为8∶100、固含量为41.4%)制备的胶黏剂其粘结强度可达2.04 MPa,未经分离提纯的胶粘剂的残留甲醛和苯酚都远低于国家标准;相对于酚醛树脂粘剂胶,所制备的木质素改性酚醛树脂胶粘剂的固化温度降低,固化速度增大,克服了酚醛树脂胶粘剂的缺陷.

间苯二酚-苯酚-甲醛树脂制备及性能研究

主要研究催化剂、反应时间、摩尔比等反应条件对间苯二酚苯酚甲醛（ＲＰＦ） 树脂性能的影响。当甲醛／ 苯酚摩尔比为１ ～１－５∶１、间苯二酚／ 苯酚摩尔比为０－６∶１ 时可制得室外级冷固型胶粘剂。通过ＤＳＣ和ＩＲ 分析固化行为表明，低温下的放热量主要受多聚甲醛的影响，固化后的树脂中存在着大量的亚甲基醚键。

低游离甲醛羟甲基化木质素磺酸盐-酚醛复合胶黏剂研究

以工业木质素为原料,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和催化剂的最佳配比:木质素与甲醛质量比为3∶1、催化剂用量为0.25%(以木质素原料计),并用FT-IR和13C NMR对羟甲基化反应结果进行了分析。通过羟甲基化木质素磺酸盐(HLF)与酚醛树脂(PF)共混制得木质素酚醛树脂(LPF)胶黏剂。实验结果表明,该胶具有制备工艺简单、游离甲醛低的特点,用HLF替代40%的PF时,其胶合强度达到国家Ⅰ类胶合板的要求。

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。

麦草碱木素酚化改性及其制备LPF胶粘剂工艺研究

利用碱性条件下酚化改性的麦草碱木素代替部分苯酚制备了高木质素/苯酚比例和胶粘强度高的木质素酚醛树脂(LPF)胶粘剂。利用傅立叶红外光谱(FT-IR)和凝胶色谱(GPC)研究了麦草碱木素在碱性条件下酚化改性前后的结构变化。FT-IR分析表明,麦草碱木素发生了酚化反应,伴随着酯基的断裂和甲氧基的脱落;GPC结果显示,木质素平均分子量降低,分子量分布范围变宽。接着,研究了木质素/苯酚比例、氢氧化钠浓度、甲醛/木质素比例、酚化温度、酚化时间、缩聚温度、缩聚时间等反应工艺参数对LPF胶粘剂性能的影响,优化了麦草碱木素酚化改性制备LPF胶粘剂的反应工艺参数。最后,比较了反应工艺参数优化的LPF胶粘剂与传统PF胶粘剂的各项性能,结果显示,麦草碱木素酚化改性后代替70%的苯酚制备得到的LPF胶粘剂的胶粘强度与传统PF胶粘剂相近。

环氧改性酚醛树脂的合成与研究

合成了酚醛树脂胶黏剂,并采用环氧树脂和有机硅对其进行改性,考察了环氧树脂的加入阶段、种类和加入量及有机硅加入量对酚醛树脂胶黏剂性能的影响;采用TG-DSC和FTIR等方法对试样进行了表征。实验结果表明,在回流前加入约1.5%(w)(基于体系质量)的双酚A型环氧树脂E51和约0.6%(w)(基于体系质量)的羟丙基聚二甲基硅氧烷(有机硅8427),所得酚醛树脂胶黏剂的黏度适中、柔韧性较好,游离甲醛含量为0.037%(w),拉伸剪切强度达到7.1 MPa,各项指标均超过国家标准;改性后的酚醛树脂胶黏剂的耐热性和柔韧性较改性前均有明显提高。

废纸苯酚液化物合成热固型酚醛树脂

为了提高废纸的附加值,利用废纸苯酚液化物与甲醛在碱性环境中反应,进行热固型酚醛树脂合成实验。通过正交实验确定最优化的树脂化合成工艺为:n(甲醛)∶n(废纸液化物)=2.1,n(氢氧化钠)∶n(废纸液化物)=0.5,合成温度74℃,合成时间3.0h。在此工艺条件下制备的酚醛树脂压制的胶合板达到GB/T9846—2004《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中Ⅰ类胶合板的强度要求。

竹材液化及竹材液化树脂胶性能研究

研究竹材在苯酚液中酚竹比、催化剂、液化温度等因素对液化的影响 ,当用HCl或BF3 作催化剂、添加量 5 %、酚竹质量比 2～ 1∶1时 ,115℃下达到竹材完全液化。液化竹材 (BL)与甲醛反应 ,当液化物中苯酚与甲醛摩尔比 1∶1.6～ 2 .0条件下 ,制得室外级液化竹材酚醛树脂胶 (BLF)。通过TG-DSC分析固化行为表明 ,BLF比酚醛树脂胶 (PF)有更低的固化温度 ;

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 。

重组竹制造用竹束的浸胶工艺优化研究

为了获得优化的竹束浸胶工艺,以疏解炭化毛竹竹束作为原材料,较系统研究了酚醛树脂胶黏剂固体含量、浸胶时间、竹束含水率和截面尺寸4个因素对竹束浸胶量的影响规律。结果表明:在相同条件下,竹束浸胶量随胶黏剂固体含量的升高而增大,随浸胶时间的延长缓慢增长;随竹束含水率和截面尺寸的增加而减小;在本实验范围内,竹束的优化浸胶工艺条件为:酚醛树脂胶黏剂固体含量为25%、浸胶时间为14 min、竹束含水率为11%、竹束截面尺寸为10.3 mm2。

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％。

陶瓷改性酚醛树脂粘结剂的耐高温性能

以酚醛树脂为基体,以碳化硼和硅粉为改性添加剂制备高温粘结剂,并对石墨材料进行粘接,测试了不同温度热处理后的抗剪强度。结果表明:碳化硼改性酚醛树脂粘结剂对石墨材料具有较好的粘接强度,1500℃处理后的粘接强度达到8.6～11.2MPa,但高温热处理后的粘接界面上仍可见到较明显的收缩现象,粘接性能有进一步提高的余地。

新型酚醛树脂改性大豆蛋白基胶黏剂的研究

以脱脂大豆粉为原料制备大豆蛋白基胶黏剂(豆胶,S),以普通甲醛制备的酚醛树脂(PF_1)和高浓度甲醛制备的酚醛树脂(PF_2)为交联剂,使用前将两者直接混合得酚醛树脂改性豆胶(PF_1/S、PF_2/S)。利用差示扫描量热(DSC)、红外光谱(FT-IR)、动态热机械性能(DMA)和核磁共振碳谱(^(13) C NMR)分析对产品性能进行了测试与表征。结果表明:等物质的量之比条件下,高浓度甲醛较之普通甲醛制备的酚醛树脂改性豆胶胶合板干、湿剪切强度分别提高4.3%和11.6%,并且强度稳定性好;动态DSC分析表明,PF_2可以降低豆胶体系的固化温度和活化能,与豆胶的交联反应较容易;^(13) C NMR分析表明,PF_2体系羟甲基达88.73%,明显高于PF_1的80.91%;FT-IR分析证实酚醛树脂与豆胶中的氨基发生反应,并且PF_2反应效率更高;DMA分析表明,PF_2/S能够改善胶合产品的力学性能和热稳定性,降低豆胶的固化反应起始温度,提高固化反应速率。