酚醛树脂低温快速固化剂的开发与分析

碳酸氢钠、碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯作为固化剂分别按一定比例与酚醛树脂(PF)复合,可实现在低温条件下使酚醛树脂快速同化。研究了低温快速固化剂对酚醛树脂性能的影响,考察了不同固化剂对酚醛树脂固化速度和对胶合板胶合强度的影响,遴选出最优的酚醛树脂低温快速固化剂。并通过红外光谱(FT-IR)和热失重分析(TGA)解析了不同固化剂对酚醛树脂分子结构和热稳定性的影响。结果表明,当碳酸丙烯酯添加比例为2%时,酚醛树脂可在120℃的固化温度下,达到较短固化时间(凝胶时间208 s)和较高胶合强度(1.77 MPa)。     

提高酚醛树脂胶固化速度的研究

为了适应结构用胶合板胶合要求,对以碳水化合物———尿素———苯酚为基质的树脂合成、调胶配比与采用一般酚醛树脂加入１０％～５０％的落叶松栲胶来缩短酚醛树脂胶固化速度进行了研究。结果表明：前者采用三段反应合成工艺,加入固化剂制而成的快速固化型酚醛树脂胶粉剂,可以胶合含水率为１８％的高含水率单板,成品板的物理力学性能达到ＧＢ９８４６１２－８８Ⅰ类胶合板要求;后者可使一般酚醛树脂胶在固化温度不变情况下,缩短固化时间２０％。     

提高酚醛树脂胶固化速度的研究

为了适应结构用胶合板胶合要求,对以碳水化合物－尿素－苯酚为基质的树脂合成,调胶配比与采用一般酚醛树脂加入１０％－５０％的落叶松栲胶来缩短酚醛树脂胶固化速度进行了研究,结果表明：前者采用三段反应合成工艺,加入固化剂制而成的快速固化型酚醛树脂胶粉剂,可以胶合含水率为１８％的高含水率单板,成品板的物理力学性能达到ＧＢ９８４６．１２－８８Ｉ类胶合板要求,后者可使一般酚醛树脂胶在固化温度不变情况下,缩短固化     

低温快速固化酚醛树脂的研究进展

传统酚醛树脂作为木材胶黏剂,在人造板工业生产中热压时所需温度较高、时间较长,影响生产效率和产品性能,研制低温快速固化的酚醛树脂胶黏剂具有现实意义。综述国内外酚醛树脂低温固化的研究进展,主要从改性树脂制备和使用固化剂两方面入手,分析间苯二酚、金属离子和尿素等化学改性酚醛树脂,以及单组分和复合型固化剂的作用机理,并对未来的研究方向提出建议。     

金属离子催化剂对酚醛树脂分子结构及性能的影响

针对酚醛树脂固化速度慢、热压温度高等问题,采用Na_2CO_3、(CH_3COO)_2Zn、Ba(OH)_2、LiOH等金属离子作催化剂,合成快速固化改性酚醛树脂。通过理化性能对比分析发现,Ba(OH)_2作为一种低成本催化剂,不仅可以有效提高酚醛树脂固化速度,而且改性酚醛树脂胶制备胶合板的胶合强度明显提高,甲醛释放量有所降低。同时,对Ba(OH)_2催化剂的加入量进行了进一步优化实验,对比了Ba(OH)_2不同加入量对酚醛树脂分子结构和固化行为的影响。研究发现,当改性酚醛树脂中Ba(OH)_2催化剂用量为1.5wt%时,其胶合强度达到1.66 MPa,甲醛释放量相比于纯酚醛树脂明显降低。     

单板层积材的加速老化性能研究

本文对高频胶合的马尾松LVL和杨木LVL的老化性能进行了讨论,并比较了乳液酚醛树脂胶和酸固化酚醛树脂胶在BDB28和A1080加速老化后的胶合剪切强度的损失率。得出的结论如下:1)乳液酚醛树脂肢胶合的马尾松LVL,胶合剪切强度随老化时间的延长逐渐趋于稳定,最后稳定在老化前强度的70％左右;2)乳液酚醛树脂胶的老化性能比酸固化酚醛树脂胶好;3)对于乳液酚醛树脂胶马尾松LVL和酸固化酚醛树脂胶杨木LVL,可以用BDB28处理方法代替A1080加速老化方法快速测定其胶合剪切强度的损失率。     

复合固化剂对于酚醛树脂快速固化的影响

研究了"尿素+乙酸甘油酯"复合固化剂对于酚醛树脂快速固化性能的影响。结果表明,相比单独使用尿素或乙酸甘油酯作固化剂,复合固化剂既可提高酚醛树脂的固化速率,又能使树脂具有适宜的黏度及胶合强度。综合考虑酚醛树脂的固化及胶合性能,在本试验范围内,"0.7%尿素+0.3%乙酸甘油酯"复合固化剂可最有效实现酚醛树脂的快速固化。     

尿素改性木质素基酚醛树脂的性能

木质素基酚醛树脂(LPF)固化速度较慢,阻碍其推广与应用。在LPF树脂合成过程中添加尿素,并对合成的尿素改性木质素基酚醛树脂(LPUF)树脂的凝胶时间及所制胶合板的胶合强度进行了分析。同时,通过核磁共振(13C NMR)及差示扫描量热(DSC)技术对树脂分子特征结构、固化温度及固化反应热进行表征,研究尿素添加量对LPUF树脂化学结构、固化特性及其胶接性能的影响。结果表明,随着尿素添加量的增加,LPUF树脂中酚环与尿素单元之间的共缩聚亚甲基桥键含量明显增加。添加适量尿素可以提高LPUF树脂的缩合程度,实现树脂的快速固化,明显降低树脂游离甲醛含量。添加过量的尿素会生成低分子量取代脲,不利于固化后树脂的交联密度及所制胶合板的胶接性能。本研究范围内,当尿素添加量为6%时,LPUF树脂具有较快的固化速度,其所制胶合板的耐水胶合强度满足GB/T 9846—2015中I类胶合板的胶合强度要求。     

热固性酚醛树脂增韧及低温快速固化改性研究

采用丁腈橡胶(NBR)作为增韧剂与酚醛树脂发生共聚反应制备改性酚醛树脂(NBRPF),并以碳酸二甲酯(DMC)作为固化剂与改性酚醛树脂复合,制备低温条件快速固化且具有优良韧性的改性酚醛树脂。结果表明:当NBR添加量为6%时,改性酚醛树脂的冲击强度达到5.62 kJ/m2,较对照组提升了约60%;在此基础上,当DMC添加量为5%～6%时,改性酚醛树脂在120℃条件下固化,凝胶时间为4.89～5.25 min,II类胶合强度为1.43～1.48 MPa。     

刨花板用快速固化酚醛树脂胶的研究

本研究采用不同于传统合成工艺的方法研制成低毒，高分子量的刨花板用快速固化酚醛树脂胶，试验结果表明，该胶的固人速度较普通酚醛树脂胶提高了４０％左右，用此胶压制成的刨花板，其胶合性能达到了德国ＤＩＮ ６８７６３Ｖ１００耐水刨花板标准，且热压时间较普通酚醛树脂刨花板可缩短２５％左右。     

竹木基材用紫外光固化涂料

采用E-44环氧树脂与丙烯酸反应,用鎓盐作催化剂,制备适于竹木基材用涂饰的紫外光固化环氧丙烯酸酯预聚物.并分析催化剂的种类与用量、反应温度等合成条件对合成反应的影响,以及光引发剂种类对固化速度、固化时间对涂膜性能的影响.对固化产物进行红外表征,得到合成路线的优选条件.     

固体核磁共振法对低甲醛释放脲醛树脂化学结构的研究

在采用液体核磁对3种低甲醛释放脲醛树脂化学构造进行分析的基础上,利用13CCP/MASNMR对脲醛树脂固化产物的化学结构进行了研究.结果表明,不同固化体系下,3种低甲醛释放脲醛树脂胶黏剂的固化历程不同,固化后树脂的结构有所差别.不添加固化剂时,脲醛树脂的固化交联反应程度低,固化产物中羟甲基含量高,甲醛释放量也随之增加.加入固化剂后,促进了羟甲基的固化交联反应,脲醛树脂固化产物中羟甲基含量普遍降低.3种固化体系下,UF-3羟甲基含量最高;在氯化铵为固化剂的条件下,UF-2羟甲基含量最低,为0.0582;不添加固化剂和复合固化体系条件下,UF-1羟甲基含量最低,分别为0.0784和0.0713.不同固化体系对不同种类脲醛树脂的固化效果不同,固化后树脂的结构不同,其力学性能和甲醛释放能力也不同.     

新型环氧树脂TEG-99的合成与性能研究初探

以松节油为原料合成了新型环氧树脂TEG－99，研究了它与常见胺类、聚酰胺类及酸酐类固化剂的固化反应和固化产物的性能。结果表明TEG－99环氧树脂的合成过程简单；其固化过程及产物性能与E－44环氧脂相当。     

低甲醛释放脲醛树脂胶粘剂研究进展

对脲醛树脂的合成、固化以及甲醛释放机理的研究进展进行了概述，并简要综述了国内外近几十年来对于树脂改性所做的工作，重点从合成过程中和树脂固化后如何降低甲醛量这两方面介绍其改性机理的研究进展。     

室内用人造板与低甲醛释放脲醛树脂胶粘剂的开发与应用

对近年来我国人造板生产所用原料结构变化和设备与工艺技术进展进行了简述,分析了人造板制造对胶粘剂的一些新的要求,并介绍适应这些要求的各类低甲醛释放UF和MUF系列胶粘剂。     

浅析木材酸性及其对MDF生产的影响

本文对福州人造板厂生产用木片的ｐＨ值、缓冲性能及其对ＵＦ胶固化时间的影响进行了研究，结果表明：木片的ｐＨ值与缓冲性能是影响ＵＦ胶固化的重要因素，煮沸回流后的木片ｐＨ值与ＵＦ胶的固化时间相关性最大；在ｐＨ值相近的情况下，木粉与胶的混合物固化时间随木材缓冲性能的增加而缩短；树皮对胶固化的阻碍大大超过相同ｐＨ值的木材；作为主要原料的马尾松，其地域不同、ｐＨ值不同而呈现出对ＵＦ胶固化的影响也不同。     

Curing kinetics of phenol formaldehyde resin and wood-resin interactions in the presence of wood substrates

The curing kinetics of resol PF resin and resin–wood interactions in the presence of wood substrates have been studied by differential scanning calorimetry (DSC) and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. The activation energy of cure of PF resin generally increases when PF resin is mixed with wood, mainly due to the decrease of the pH values resulting from the presence of wood. However, wood decreases the curing enthalpy of PF resin through diffusion and the change in the phase of the curing system, which suggests that the curing reactions reached a lower final degree of conversion for the mixtures of PF resin with wood than for the PF resin alone. Moreover, DSC curves and the variation of activation energy with conversion indicate that wood accelerates the addition reactions and retards condensation ones during the curing process of PF resin with wood. The study also revealed that almost no chemical reactions occur between PF resin and wood, but the secondary force interactions of hydroxyl groups between PF resin and wood have been detected. These most significant secondary forces can catalyze the self-condensation reactions of PF resin, although their effect is not vital on the curing kinetics of PF resin.     

低毒脲醛胶用于杨木胶合板的研究

本文以五种杨木单板为试材研究了低毒不脱水脲醛树脂Ｐ２ＨＳ－５的胶合性能。无论采用相同或不同树种的杨木单板组坯制造胶合板均能得到理想的胶合强度。固化剂的用量对胶事强度影响较大，可根据杨木的树种作适当调整。     

The influence of curing conditions on the chemical distribution in wood modified with thermosetting resins

Scots pine (Pinus sylvestris L.) sapwood was impregnated with aqueous solutions of phenol formaldehyde and methylated melamine formaldehyde resins and subsequently cured in an oven. One set of specimens was cured in plastic bags to avoid drying (wet curing) while another set of samples was heated and water was allowed to freely evaporate (dry curing). Macroscopic resin distribution was investigated using X-ray densitometry and infrared spectroscopy (FTIR-ATR). During dry curing, the resins migrated to the wood surface resulting in a gradient. Wet curing resulted in even distribution of the resins because it was immobilized due to condensation and precipitation in the wood. Neither densitometry nor FTIR-ATR was found to be generally applicable for investigating resin distribution in modified wood. Wet curing resulted in low cell wall bulking as compared to dry curing, probably because resin precipitated before drying. Storing impregnated wood prior to curing under non-drying conditions (“diffusion phase”) also reduced cell wall penetration and bulking.