PVAc型UF树脂固化剂的应用研究

研究了PVAc型固化剂与UF树脂热压胶合板的甲醛释放量和粘接强度.结果表明:PVAc型固化剂对热压胶合板的粘接强度改善不大;其中,PVAc-Ⅲ型固化剂与UF树脂热压胶合板的甲醛释放量最低,低于氯化铵与UF树脂热压胶合板的甲醛释放量1.21mg/L,而且均达到F2级胶合板的要求;尤其PVAc-Ⅲ-4型固化剂在m(Hardener):m(UF)=10:100时,其甲醛释放量最高为0.70mg/L,最低为0.41mg/L,平均为0.52mg/L,基本达到F1级胶合板的要求.     

干燥器法测定木制品甲醛释放量的研究

通过对干燥器法甲醛释放模型的分析 ,探讨并验证影响木制品甲醛释放量的因素 ,分析比较 10L与 4 0L干燥器法测定值的关系。结果表明 :该甲醛释放模型较好地表述了干燥器法中影响甲醛释放的因素 ,甲醛浓度与水体积成反比 ;随水表面积增加 ,甲醛浓度逐渐增加。对于边部面积与表面面积之比相同的试样 ,4 0L与 10L干燥器法甲醛测定值之间存在很好的一元线性关系 ,4 0L干燥器值约为 10L的 3 5～ 3 9倍 ;但对于表面甲醛释放速率不同的试样 ,如果不封边或边部面积与表面积之比不同 ,则 10L与 4 0L干燥器法没有可比性。试样边部释放甲醛的速率明显高于试样表面。对于刨花板和中密度纤维板 (MDF) ,边部释放速率约为表面的 2倍 ;对饰面MDF ,87%以上的甲醛从边部释放 ;对于胶合板 ,约 4 0 %的甲醛从边部释放     

应用气候箱法测定胶合板的VOC释放

采用气候箱模拟室内气候环境,研究胶合板的甲醛释放规律,分析环境因素对处于稳定释放期的胶合板甲醛及其他VOC释放机理的影响.研究发现:在模拟的空气环境条件下,胶合板甲醛释放呈现的规律为:在较短时间内急速上升,达到最大值后逐渐衰减,直到趋于稳定值;在稳定释放状态,环境因素对甲醛及某些VOC散发有显著作用.同时对VOC作了化学成分的检测,受试胶合板主要释放有8种VOC.     

桉木多层复合穿孔吸声板工艺参数对甲醛释放量的影响

利用桉木胶合板制备木质穿孔吸声材料,采用40 L干燥器法测定板材甲醛释放量,通过全因子试验探讨单板层数、孔径、穿孔率等因素对穿孔板甲醛释放量的影响。结果表明:单板层数、穿孔率和孔径对桉木多层复合穿孔板甲醛释放量均有极显著影响,先后次序为单板层数穿孔率孔径;穿孔板的甲醛释放量随着单板层数和穿孔率的增加而增大,随着孔径的增大而降低,在满足桉木多层复合穿孔板吸声系数符合要求的情况下,可适当减少板材层数以降低甲醛释放量;甲醛释放量主要来源于穿孔板向外界释放的总面积,可采用对穿孔内壁进行封闭或使用无甲醛胶黏剂的手段,减少或避免吸声板因穿孔工艺带来的甲醛释放量增大。     

复合发泡剂对纳米防火涂料阻燃性能的影响

采用HC-2 氧指数测定仪、HRR3热释放率系统等仪器,测定表面涂覆不同配比发泡剂的纳米聚氨酯防火涂料的马尾松胶合板试件的燃烧热释放率(HRR)和氧指数值,并比较纳米SiO2的用量对试件阻燃性能的影响.结果表明:1)复合发泡剂的较佳配比尿素与双氰胺为1∶3;2)随着纳米SiO2在基料中加入量的增加,试件的氧指数值显著增大,最高热释放率、2 min总热释放量显著降低,但加入量＞3%以后,其各项指标变化不大,且成本显著增加.     

高醚含量三聚氰胺改性脲醛树脂胶接胶合板性能研究

采用常规和高醚两种工艺合成了脲醛树脂及三聚氰胺改性脲醛树脂,研究了合成工艺、三聚氰胺添加、固化剂种类等对低摩尔比树脂胶接胶合板胶合强度和甲醛释放量的影响。结果表明:高醚工艺合成的脲醛树脂固化时间较长,胶接胶合板甲醛释放量较高。三聚氰胺在反应初期加入合成的高醚改性树脂胶接胶合板,胶合强度高,甲醛释放量低;三聚氰胺在树脂合成反应末期加入时主要起降低板的甲醛释放量作用。复合固化剂可有效促进低游离甲醛含量树脂的固化,提高胶合强度,降低甲醛释放量。     

生产工艺条件对杨木胶合板甲醛释放量的影响

主要对用无醛胶粘剂 (API)生产杨木胶合板生产过程中各因素对杨木胶合板甲醛释放量的影响进行了试验研究 ,结果表明 ,即使用API生产杨木胶合板 ,同样可以检测到甲醛的存在。用API生产杨木胶合板的同时 ,通过调整其工艺条件 ,使杨木胶合板的甲醛释放量有较大的降低。     

影响阻燃胶合板胶合强度因素的研究

分析了使用BL-环保阻燃剂压制环保阻燃胶合板过程中,热压温度、热压时间、单板浸渍时间和涂胶量对胶合强度的影响,并检测了氧指数、甲醛释放量和含水率。研究表明,使用BL-环保阻燃剂生产环保阻燃胶合板可以达到胶合强度标准,并提出了最佳工艺条件。     

二氧化钛在脲醛树脂胶黏剂中的应用研究

比较加入不同量的纳米二氧化钛与普通级二氧化钛对脲醛树脂性能的影响及用其制造胶合板的甲醛释放量和胶合强度的影响。研究结果表明,普通级TiO_2加入量为2%时,树脂胶合强度最大,但对板材甲醛释放量没有显著影响;纳米级TiO_2加入脲醛树脂中在日光下搅拌20min能有效提高脲醛树脂的胶合强度,加入量为0.5%时,对用甲醛与尿素物质的量比为1.3:1的脲醛树脂胶压制的胶合板,其板材各项性能指标都超过国家标准E_1级板材要求。     

氧冷等离子体处理对杨木胶合板甲醛释放量的影响

随着近年来家庭装饰装修要求的提高,越来越多的人造板开始进入室内环境。如何降低人造板的甲醛释放量已成为木材工业界的一个热点研究课题。笔者利用氧冷等离子体技术对杨木单板进行改性处理,并制成三层胶合板,研究氧冷等离子体处理对杨木胶合板甲醛释放量的影响。研究结果表明:采用氧冷等离子体处理的方法降低杨木胶合板甲醛释放量是可行的,产品甲醛释放量下降率可达5.66%～23.90%;随着氧冷等离子体处理时问的延长,胶合板甲醛释放量下降率呈先升后降趋势,随处理功率的增大也呈先升后降趋势。     

Influence of specimen size during accelerated weathering of wood-based structural panels

ABSTRACT

Wood structural panels are commonly subjected to short-term accelerated weathering (AW) procedures to determine relative moisture durability for quality control and product development purposes. The panel edges contribute heavily to moisture uptake since edges represent the least resistant pathway for moisture intrusion. In full-size panels, the edge area to total surface area ratio is small, and moisture intrusion is primarily limited to panel faces. When small specimens are used, such as those in AW procedures, the ratio of edge area to total surface area increases and moisture intrusion at the edges may dominate, which is referred to as the edge effect. The purpose of this study was to determine if physical and mechanical properties of oriented strand board (OSB) and plywood after AW are influenced by specimen size. Specimen width was varied while thickness and length remained constant to understand if edge effects were present in small specimens with different edge area to total surface area ratios. Three AW procedures were evaluated to determine if the effect of specimen size depends on weathering method. No clear effect of specimen size on physical and mechanical properties of either composite type was found. Differences in flexural properties between specimen widths were observed for unweathered OSB, but similar property retention between specimen widths after AW indicated the same trend as the unweathered control. Plywood results were influenced by natural defects, resulting in high variability and absence of statistically significant differences. Lateral nail resistance connection properties of both OSB and plywood were highly variable for all treatment groups and were unaffected by weathering.     

Thickness swelling and density variation in aspen flakeboards

Summary This paper reports the relationship between thickness swelling and density in labmade aspen flakeboards. The boards were manufactured with several levels of initial mat moisture content and urea resin content. Weight increase and thickness swelling at 12 locations on each board were recorded under specified environmental conditions over a period of 71 days. Each board was then cut into 12 specimens, each containing one of the 12 locations at its center, and density was calculated. No definite relationship was found between thickness swelling and density among the 12 specimens of each board. Our results suggest that high initial moisture content and high resin content can decrease thickness swelling. Variations in mat pressure and core temperature during the press cycle and weight increase at 80 percent relative humidity are discussed.The Forest Products Laboratory is maintained in cooperation with the University of Wisconsin. This article was written and prepared by U.S. Government employees on official time, and it is therefore in the public domain and not subject to copyright     

甲醛捕捉剂在胶合板生产中的应用

普通UF树脂胶中添加甲醛捕捉剂H300或H800后,其固化时间明显延长.采用H300或H800改性的UF醛树脂胶黏剂生产胶合板,在保证胶合强度的前提下,板材的甲醛释放量达到国标E2或E1级要求.     

高支化聚脲对脲醛树脂胶黏剂耐水性能和甲醛释放量的影响

引入高分子量、高支化度以及端基为尿素的高支化聚脲(HBPU)用于低摩尔比脲醛树脂(UF)改性,利用HBPU与游离甲醛的反应以及与UF组分的共缩聚反应实现树脂耐水性能的提升和人造板甲醛释放量的降低,有效平衡胶合性能和甲醛释放量之间的矛盾。在无溶剂、无催化剂条件下,通过尿素(U)与三(2-氨基乙基)胺(TAEA)的脱氨缩合反应,一步合成了具有尿素端基的HBPU,并对HBPU的分子量分布和结构进行了表征。使用HBPU水溶液,采用UF合成反应后期加入和共混2种方法对UF进行改性,通过胶合板性能测试以及甲醛释放量测定,考察了HBPU添加量和添加方式的影响。凝胶渗透色谱和碳-13核磁共振分析表明,通过本研究的合成方法可以获得具有高分子量、高支化度、尿素为端基且水溶性良好的HBPU,并且随着U与TAEA摩尔比的提高,更多尿素封端产物形成。电喷雾电离质谱对改性树脂的分析结果表明,HBPU不仅与UF中的一部分游离甲醛发生羟甲基化反应,同时与UF组分反应生成了部分共缩聚产物。胶合板性能测试结果表明,共混以及反应后期加入HBPU两种方式得到的改性树脂耐水性能均显著提升。同时,使用添加5%HBPU改性树脂制备的胶合板甲醛释放量较未改性树脂制备胶合板降低41%。HBPU改性同步实现胶合性能的提升和甲醛释放量降低的主要原因在于HBPU在提高树脂支化程度的同时,还起到捕捉游离甲醛的作用。解决UF胶合性能和人造板甲醛释放量之间矛盾的关键在于提升树脂的支化程度,同时降低树脂中游离甲醛的含量,而引入高分子量、高支化度、具有类似尿素反应活性的聚合物是同步实现胶合性能提升和甲醛释放量降低的有效途径。     

树脂型甲醛捕捉剂对脲醛树脂性能的影响

在实验室制备得到树脂型甲醛捕捉剂,考察了甲醛捕捉剂与不同F/U摩尔比脲醛树脂混合使用后制备得到的刨花板力学性能及甲醛释放量。研究结果表明,甲醛捕捉剂的添加能有效降低刨花板的甲醛释放量,但对混合树脂的最终力学强度性能不利。混合树脂的摩尔比F/U是决定相关刨花板力学性能及甲醛释放量的主要因素。当与摩尔比F/U=1的脲醛树脂混合使用时,添加占总施胶量5%甲醛捕捉剂的刨花板甲醛释放量可达到E1级,同时,内结合强度值满足室内级国家标准要求。与摩尔比F/U=1.2的脲醛树脂混合使用,当甲醛捕捉剂的添加量为20%时,刨花板性能达标。     

等离子体改性热塑性树脂薄膜制备环保胶合板试验

为获得无甲醛释放的环保胶合板,将热塑性树脂薄膜(低密度聚乙烯(LLDPE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC))用作胶黏剂,并利用空气介质阻挡等离子体对热塑性树脂薄膜进行表面改性处理以提高薄膜与杨木单板的界面相容性,从而获得性能良好的环保胶合板。研究了等离子体处理对胶合板胶合性能的影响,并从等离子体处理对热塑性树脂薄膜表面化学组分及其对胶合板界面形貌的影响分析其胶合机理。结果表明:在等离子体处理功率为4.5 kW、处理时间为8 m/min的条件下处理热塑性树脂薄膜,胶合板的胶合强度得到显著提高,LLDPE/杨木胶合板的胶合强度从0.49 MPa增至0.81 MPa,PP/杨木胶合板的胶合强度从0.65 MPa提高到0.84 MPa,均达到Ⅱ类胶合板标准要求。其中用等离子体处理后PVC与杨木制备的胶合板能满足Ⅰ类胶合板的标准要求,胶合强度达到0.79 MPa。XPS分析表明,等离子体改性热塑性树脂薄膜的表面发生了氧化反应,引入了含氧官能团,提高了薄膜表面极性,有利于提高薄膜与杨木单板之间的相互作用,从而使得胶合板的界面胶合更为紧密,说明等离子体处理后树脂与杨木单板的相容性提高,树脂能在单板表面更好地附着。热塑性树脂薄膜与杨木单板制备的胶合板仅有极微量甲醛释放,其主要源于木材自身,远低于国家标准对人造板甲醛释放限量的要求。研究证明等离子体处理能明显改善热塑性树脂薄膜与杨木单板的界面相容性。     

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。     

C NMR 定量分析

按酚醛(PF)树脂的制备工艺,采用CaO和NaOH为复合催化剂,在碱性条件下制备了95%～200%的系列尿素改性酚醛(PUF)树脂,贮存期达30 d以上。该系列PUF树脂压制的杨木三合板,胶合强度符合Ⅱ类胶合板要求,甲醛释放量<0.5 mg/L,符合E0级。其中选用尿素/苯酚(U/P)质量比为1.5∶1,甲醛与尿素-苯酚(F/(U+P))物质的量的比值为0.97的配方制胶,结合13C NMR分析手段,监控投料甲醛在反应过程中形成的亚甲基、羟甲基和亚甲基醚键的含量变化,以及最终PUF树脂的亚甲基(32.4%)、羟甲基(57%)和亚甲基醚键(10%)的结构比例。