葡萄糖-三聚氰胺-甲醛共聚树脂合成及性能研究

以葡萄糖、三聚氰胺和甲醛为主要原材料,在碱性条件下合成葡萄糖-三聚氰胺-甲醛(GMF)共聚树脂胶黏剂。对GMF树脂的合成工艺进行了探讨,通过FT-IR图谱的分析,研究了葡萄糖与三聚氰胺的摩尔比(G_g/M_m)对GMF树脂胶合强度、储存期的影响。实验结果表明:GMF树脂优化合成工艺为:合成反应温度88℃、pH值9.0~9.5、葡萄糖与三聚氰胺的摩尔比(M_g/M_m)0.1~0.4;GMF树脂的储存期(25℃)可达9~15 d。FT-IR表明:GMF树脂分子结构的链接方式主要以醚键和亚甲基键为主;GPC表明新制GMF树脂数均分子量为240~270。当葡萄糖与三聚氰胺的摩尔比(M_g/M_m)低于0.5时,胶合板的胶合强度均达到了国家标准中I类胶合板的要求。     

麦芽糖-三聚氰胺-甲醛共缩聚树脂合成及表征

以麦芽糖、三聚氰胺和甲醛为主要原料在碱性条件下合成麦芽糖-三聚氰胺-甲醛共缩聚树脂(MMF树脂),对MMF树脂合成工艺进行探讨并研究了麦芽糖与三聚氰胺的摩尔比(M_(mal)/M_(mel))对MMF树脂的储存稳定性、胶合强度、分子结构以及分子量的影响。结果表明:MMF树脂优化合成工艺的缩聚温度为88~90℃、pH值为9.0~9.5、麦芽糖与三聚氰胺的摩尔比(M_(mal)/M_(mel))为0.1~0.3;MMF树脂的储存期比MF树脂的储存期延长20d左右;当麦芽糖与三聚氰胺的摩尔比低于0.3时,胶合板强度达到国家标准Ⅰ类胶合板要求;FT-IR表明MMF树脂分子结构连接方式主要以醚键和亚甲基键为主;GPC表明MMF树脂数均分子量为1600~1750。     

麦芽糖-三聚氰胺-甲醛共缩聚树脂合成及表征北大核心

以麦芽糖、三聚氰胺和甲醛为主要原料在碱性条件下合成麦芽糖-三聚氰胺-甲醛共缩聚树脂（MMF树脂）,对MMF树脂合成工艺进行探讨并研究了麦芽糖与三聚氰胺的摩尔比（M_（mal）/M_（mel））对MMF树脂的储存稳定性、胶合强度、分子结构以及分子量的影响。结果表明：MMF树脂优化合成工艺的缩聚温度为88~90℃、pH值为9.0~9.5、麦芽糖与三聚氰胺的摩尔比（M_（mal）/M_（mel））为0.1~0.3;MMF树脂的储存期比MF树脂的储存期延长20d左右;当麦芽糖与三聚氰胺的摩尔比低于0.3时,胶合板强度达到国家标准Ⅰ类胶合板要求;FT-IR表明MMF树脂分子结构连接方式主要以醚键和亚甲基键为主;GPC表明MMF树脂数均分子量为1600~1750。     

淀粉酶解液改性MF树脂热稳定性分析

为提高三聚氰胺甲醛(MF)树脂的韧性、贮存期、耐热性及耐老化性，将α-淀粉酶处理后的可溶性淀粉溶液，在弱碱性条件下对MF树脂进行改性，研究淀粉酶解液与三聚氰胺质量比(M_a∶M_m)、固化剂的加入对树脂热稳定性能的影响，采用FT-IR分析树脂固化过程中结构及基团的变化，采用热重分析方法(TAG)对不同条件下树脂的耐热性能进行评价。结果表明，改性树脂的结构以三嗪环为主体，并存在羟基、亚甲基、氨基和醚键等基团，固化后树脂吸收峰强度降低；TGA分析表明，固化前树脂和固化后树脂的耐热性能差异显著；随固化剂加入，树脂最大热分解峰向高温区移动，250～500℃阶段失重率分别为47.88%(0%NH₄Cl)和52.46%(1%NH₄Cl)，后者峰形尖锐，质量损失较大；增加淀粉酶解液添加量，可增加树脂最终残炭率，提高树脂耐热性能。     

E1级MDF用三聚氰胺改性脲醛树脂的定量13C-NMR结构研究

采用13C-核磁共振定量分析了由选定碱-酸-碱工艺所合成的E1级MDF用三聚氰胺改性脲醛树脂。结果表明:在初始碱性阶段有70％的甲醛分子转化成了羟甲基脲,25％的甲醛分子转化成了亚甲基醚键。三聚氰胺全部发生羟甲基化,65％的羟甲基三聚氰胺缩聚成亚甲基醚键的结构。亚甲基醚键在最后的碱性保温阶段发生分解。三聚氰胺对缩聚反应的参与提高了亚甲基键的含量。     

镁离子催化合成木质素-酚醛树脂的结构与固化特性

以纳米氧化镁(MgO)为催化剂,通过在酶解木质素(EHL)、苯酚、甲醛和NaO H反应的初期添加纳米MgO合成MgO催化的木质素-酚醛(MLPF)树脂。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振(13C NMR)及差示扫描量热(DSC)技术手段表征MLPF树脂的分子结构与固化反应热行为,并与未添加MgO的对照样木质素-酚醛(LPF)树脂及酚醛(PF)树脂进行对比分析,研究Mg~(2+)对MLPF树脂结构与固化特性的影响,结果表明:Mg~(2+)有效促进了MLPF树脂中羟甲基基团形成,增加了分子结构中亚甲基连接结构数量,抑制了亚甲基醚键生成,使MLPF树脂结构的缩合程度高于LPF树脂;Mg~(2+)可以实现MLPF树脂快速固化,降低树脂的固化反应温度。     

基于UFC和葡萄糖改性脲醛树脂的合成与性能

在碱性条件下用尿素和甲醛合成脲醛预缩液(UFC),然后用UFC与尿素制备脲醛树脂(UFC/U),并添加葡萄糖对UFC/U改性得到G/UFC/U树脂,采用DSC和FT-IR等对树脂进行分析。结果表明:与普通脲醛树脂(UF)相比,UFC/U树脂胶合强度提高5.83%,游离甲醛含量降低3.70%,G/UFC/U树脂贮存期大于30 d,综合性能较好,G_1-25/UFC/U树脂游离甲醛含量降低44.44%,胶合板湿胶合强度为1.11 MPa,优于国家II类胶合板标准;DSC结果表明:UFC/U、G_1-25/UFC/U比UF树脂的固化特征温度高;FT-IR分析表明:G_1-25/UFC/U和UF树脂相比,羟基及亚甲基醚键的峰强度增强,改性树脂的羟甲基优先和葡萄糖分子C(6)的羟基发生反应生成亚甲基醚键。     

酶解可溶性淀粉改性酚醛树脂的研究

为改善酚醛树脂性能并降低其成本,以可溶性淀粉(Starch,S)、α-淀粉酶、苯酚(Phenol,P)和甲醛(Formaldehyde,F)为原料合成酶解淀粉改性酚醛(Enzymatic hydrolysis starch modified phenol formaldehyde,ESPF)树脂,采用单因素法探讨酶解淀粉产物(Enzymatic hydrolysis of soluble starch products,ES)添加量、甲醛、氢氧化钠与苯酚的比例以及聚合温度对ESPF树脂性能的影响。结果表明,酶解液添加量5%、n(F)∶n(NaOH)∶n(P)=1.9∶0.3∶1、聚合温度90°C时,合成的树脂效果较好,湿状胶合强度1.35 MPa,游离甲醛含量0.11%,贮存期44天。FT-IR分析表明,酶解淀粉产物含有麦芽糖或糊精等多糖,且参与了树脂的合成反应。DSC分析表明,ES使ESPF树脂固化的起始温度升高,固化变难,但放出的热量增加,树脂的固化程度增加。     

液化木薯淀粉对改性酚醛树脂的性能影响及结构表征北大核心

以苯酚为液化剂,在酸性条件下液化木薯淀粉,将所得液化产物用于制备淀粉基改性酚醛(APF)树脂胶黏剂。采用单因素条件探讨液化过程中木薯淀粉添加量对改性树脂性能的影响,并通过FT-IR和SEM表征改性树脂结构。结果表明:随着木薯淀粉添加量的增大,改性树脂胶合强度逐渐下降,当液固比从2.4∶1降至1.0∶1时,制备的胶合板胶合强度由1.85 MPa降至1.14 MPa,降幅达到38.4%,但仍高于国家标准要求的0.7 MPa。同时,随着木薯淀粉添加量的增大,胶合板甲醛释放量逐渐减小,由0.279 mg/L降至0.095 mg/L,远低于国家标准E0级(0.5 mg/L)要求。FT-IR分析表明,在1014 cm^(-1)和1147 cm^(-1)处分别出现芳香醚C—O和芳香醚C—O—C的伸缩振动峰。SEM结果显示,木薯淀粉经液化后细胞壁形态遭到严重破坏,结晶度降低,但仍可观察到APF树脂的表面存在颗粒,说明APF树脂产生了更多的活性芳核衍生物,总体活性增强,易于发生化学交联反应。     

基于UFC-木质素磺酸钠改性脲醛树脂的合成与表征

脲醛预缩液(UFC)与尿素合成脲醛树脂(UFC/U),在合成工艺"t_1(碱性)—t_2(酸性)—t_3(碱性)"三个时刻添加木质素磺酸钠(SL)得到改性脲醛树脂(SLUF),借助非等温差示扫描量热分析法(DSC)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对树脂进行研究。结果表明:1) SLUF_(1-10)树脂综合性能较优,游离甲醛和羟甲基含量分别为0.17%、4.04%,贮存期为40 d(25℃),湿强度为1.10 MPa,高于国家II类胶合板湿强度;2) SLUF_(1-10)树脂中木质素磺酸钠参与了UFC/U的树脂化反应,且SLUF_(1-10)(加NH_4Cl)树脂易形成交联结构而固化;3)UFC/U树脂羟甲基化更完全,亚甲基醚键增多;SLUF_(1-10)羟甲基含量和亚甲基醚键减少。     

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.     

UFC制备MUF树脂胶接性能评价

以高浓度甲醛和尿素制备的脲醛预缩液(UFC)为主要原料合成三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)树脂,选用3种不同固化剂(NH4Cl、HCOOH、NH4Cl+尿素)对MUF树脂的胶接性能进行评价和分析。结果表明:高浓度甲醛制备的MUF树脂交联度和缩聚度提高,树脂中的亚甲基桥键、醚键和羟甲基含量发生较大变化。以NH4Cl为固化剂时,湿状胶合板热稳定最好;以HCOOH为固化剂时,胶合板具有较高的干状强度,干状胶合板热稳定性最好,但耐久性极差;以NH4Cl+尿素为固化剂时,胶合板具有较高的干状和湿状强度,耐久性最好。     

蔗糖-三聚氰胺-甲醛共缩聚树脂胶黏剂的合成研究

以蔗糖、三聚氰胺、甲醛为原料,在碱性条件下合成了外观为黄色、透明、均一、无沉淀且水溶性好的蔗糖-三聚氰胺-甲醛(SMF)共缩聚树脂木材胶黏剂。采用均匀试验设计对合成反应体系的蔗糖、交联剂用量和甲醛与三聚氰胺的摩尔比进行了优化,通过正交试验设计对桉树胶合板热压工艺参数进行了优化。结果表明:最佳合成条件为:蔗糖与三聚氰胺的摩尔比为0.7,甲醛与三聚氰胺的摩尔比为2.7,交联剂用量为树脂的0.33%;桉树胶合板最佳胶合工艺参数为:双面施胶量为340g/m~2、热压压力为0.9MPa、热压温度为150℃、热压时间为60s/mm。     

沙柳苯酚液化产物制备酚醛树脂工艺研究

为了开辟沙生灌木利用的新途径,以沙柳苯酚液化产物为对象,进行液化产物树脂化试验,根据拉伸剪切强度的正交试验和单因素试验确定合适的工艺为甲醛与液化产物的摩尔比为1.5,合成温度75℃,氢氧化钠与液化产物的摩尔比为0.5;红外分析表明,液化产物树脂的官能团比酚醛树脂具有更高的反应活性.     

基于淀粉水解改性脲醛树脂制备MDF的应用研究北大核心

将木薯淀粉水解后与甲醛、尿素等原料共缩聚合成改性脲醛树脂,将其应用于环保型MDF制备。结果表明:改性脲醛树脂为浅黄色不透明液体,游离甲醛含量<0.10%,贮存期>25 d。FT-IR分析表明,木薯淀粉水解液参与了树脂的固化反应,主要以醚键及亚甲基键连接,体系中尚存有未水解的木薯淀粉。TG分析表明:随着木薯淀粉水解液添加量增加,树脂残碳率增大,当木薯淀粉水解液添加量为12%时,树脂残碳率为14.08%。当木薯淀粉水解液添加量为12%时,MDF的内结合强度为0.60 MPa,表面结合强度为1.12 MPa,静曲强度为27.2 MPa,弹性模量为2630 MPa,甲醛释放量仅为0.038 mg/m3,均符合国家标准要求。     

Synthesis and the Quantitative 13C NMR Analysis of PUF Resin for E0 - Ⅱ -type Plywood

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13CNMR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.     

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。     

木薯淀粉基环保型木材胶粘剂的合成研究(Ⅲ)——AMF树脂的合成及其近红外光谱表征

在碱性条件下合成淀粉水解糖-三聚氰胺-甲醛(AMF)共聚树脂胶粘剂,对AMF树脂的合成工艺进行了研究。通过收集NIR近红外光谱图,再利用标准实验方法测得AMF树脂的粘度(25℃)值,生成AMF树脂近红外光谱数据库。采用平滑法-归一法-导数法对光谱数据进行预处理,再运用PLS方法定量校正模型,对AMF树脂粘度进行快速的检测与分析。实验结果表明,AMF树脂合成工艺为:淀粉水解糖与三聚氰胺的质量分数为60%,恒温88℃反应2.5 h,pH值为9.5,甲醛与三聚氰胺摩尔比(M_f/M_m)为1.6、1.8、2.0、2.2;AMF树脂室温下的储存期可长达30 d。光谱数据预处理后,载荷的波数值为7 500~4 000 cm~(-1),PLS矢量数字越低,其维数也就越小。运用PLS方法,通过交互验证,确定维数为3,模型R~2=92.27,RMSECV=4.92,Bias=5.671,回归曲线:y=0.9187 x+5.6726,模型通过验证。     

三种三聚氰胺改性脲醛树脂胶结构与性能关系的研究

用IR、~(13)C-NMR、TG等仪器分析手段结合化学分析对三种三聚氰胺含量不同和F/(U+M)摩尔比不同的MUF树脂的化学结构和性能之间的关系进行研究。发现MUF树脂的固化时间与其羟甲基含量有关。用MUF树脂压制的杨木胶合板的强度与其三聚氰胺量和羟甲基含量有关。杨木胶合板的甲醛释放量与MUF树脂的羟甲基含量和亚甲基醚键含量有关。     

人工林木材的苯酚液化及树脂化研究Ⅱ.液化木基酚醛树脂的制备和性能表征

研究液化产物树脂化合成工艺,表征液化木基酚醛树脂的物化性质,评价树脂的胶合强度和木破率.结果表明,采用一次缩聚的投料方式能简化操作工艺,缩短合成时间.木材液化产物中残渣的过滤与否,对树脂性能有一定程度的影响:残渣含量高时,影响较大;残渣含量低时,影响较小.当甲醛与苯酚的量比为1.5和1.8时,利用含11.0%残渣的杉木液化产物和含16.5%残渣的杨木液化产物,制备了性能优良的酚醛树脂.