E0级胶合板用低成本UMF树脂胶的研制

采用碱-酸-碱传统工艺研制成三聚氰胺用量8.5%,F/(U M)摩尔比1.01～1.03的E_0级胶合板用尿素-三聚氰胺-甲醛(UMF)树脂胶。该胶制备工艺简单,再现性好,成本较低,贮存期长。用NH_4Cl为固化剂压制的杂木三合板胶合强度符合Ⅱ类标准,甲醛释放量<0.4mg/L;用1%NH_4Cl加0.5%酸性固化剂构成的双组分固化体系压制的杨木三合板,胶合强度和甲醛释放量符合E_0级胶合板要求。     

室外级胶合板用三聚氰胺改性脲醛(MUF)胶的研制

在E_0级地板用UMF胶的基础上,研制了F/(U+M)摩尔比1.42～1.49,M/MUF质量比16%的室外级胶合板用的MUF胶,该胶压制的杨木和桉木胶合板强度符合Ⅰ类板的要求,甲醛释放量符合E_1级。在苯酚价格7 000元/t时,用MUF胶取代PF胶生产室外级胶合板将会产生经济效益。     

E0级胶合板用UMF树脂胶固化体系的研究

采用1%NH_4Cl和0.5%的H_3PO_4、草酸、酒石酸、甲酸构成的双组分固化体系加入F/(U M)摩尔比1.01～1.03的UMF树脂,可以降低树脂的pH值,提高固化速度,改善预压性能;用该双组分固化剂体系,加入F/(U M)摩尔比1.01的UMF树脂胶,实验室压制的杨木三合板、杂木三合板和工厂生产规模压制的椴木-杨木-椴木三合板、杂木三合板均符合E_0级胶合板国家标准的要求。     

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。     

E_0级室外型胶合板用PUF树脂胶的研制

按照酚醛(PF)树脂胶的制备工艺,采用CaO和NaOH为复合催化剂,在碱性条件下制备了U/(P+U)质量比分别为20%、30%、40%的尿素改性酚醛(PUF)树脂胶。该胶制备工艺简单,反应平稳,操作易控制,再现性好,成本较低,储存期达5个月以上,该系列PUF树脂胶压制的杨木胶合板、桉杨胶合板和桉木胶合板,胶合强度均符合Ⅰ类胶合板要求,甲醛释放量0.3 mg/L,符合E_0级标准,达到日本标准F****级要求。     

纳米二氧化钛改性脲醛树脂胶黏剂的研究

以纳米二氧化钛为改性剂,探讨了二氧化钛对脲醛树脂制造胶合板的甲醛释放量和胶合强度的影响。并以五层杨木胶合板的甲醛释放量为指标,通过实验来确定脲醛树脂合成工艺的主要参数。最终的实验结果表明:当F/U的最终摩尔比为1.3,纳米二氧化钛加入量为甲醛的1%时,合成的脲醛树脂甲醛释放量达到E_0级的标准,胶合强度达到国家标准GB/T9846—2004中的Ⅱ类胶合板要求。     

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(≤1.5 mg/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0.7 MPa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.     

二乙二醇醚增韧改性三聚氰胺-尿素-甲醛树脂的性能

三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)相比脲醛树脂(UF)具有低甲醛释放和高耐水的优点,被广泛用于制造环保和防潮胶合板、刨花板和纤维板。但是,增加三聚氰胺含量会导致MUF树脂脆性变大。制备了二乙二醇醚增韧改性MUF树脂,研究了二乙二醇醚添加量对胶合板胶合强度、弹性模量、静曲强度和冲击韧性的影响。结果表明:添加MUF胶液质量2%~8%的二乙二醇醚可延长MUF树脂的固化时间,降低胶合板的胶合强度,而胶合板的抗弯破坏由脆性断裂向韧性断裂转变。与对照组对比,二乙二醇醚改性MUF树脂可明显提高所制胶合板的弹性模量、静曲强度和冲击韧性。较优的二乙二醇醚添加量为MUF胶液质量的2%,此时,胶合板弹性模量、静曲强度和冲击韧性相比对照组分别提高了66.7%,71.1%和100%。     

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。     

低毒环保型脲醛树脂的研制

以UF树脂压制多层胶合板的甲醛释放量和湿胶合强度为指标,通过正交试验确定合成工艺的主要参数:F/U的终摩尔比、缩聚阶段pH值、加成阶段三聚氰胺(M1)的质量分数,探讨了它们与甲醛释放量以及湿胶合强度的关系,优化出最优方案。压制出七层杨木胶合板性能达到GB/T9846—2004中Ⅱ类指标要求,同时甲醛释放量达到E_0级要求。     

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。     

E_0级低成本三聚氰胺改性脲醛树脂的研究

通过单因素试验方法研究了在F/U摩尔比为1.05情况下的三聚氰胺用量、投料阶段、初摩尔比对改性后的脲醛树脂所制得的胶合板的甲醛释放量、胶合强度的影响。得出结论:三聚氰胺用量为尿素量的7%,采用合成前期一次投入的方法合成的脲醛树脂性能最佳,用其试制的7层杨木胶合板其胶合强度能够达到GB/T9846—2004中Ⅱ类要求,甲醛释放量达到E_0级要求,贮存期>15d。     

低成本E_0级地板用UMF胶的研制

采用碱-酸-碱传统工艺,Fo(U+M)摩尔比1.15,三聚氰胺用量13%制得Eo级地板用UMF树脂胶.该胶制备工艺简单,三聚氰胺和尿素分三批添加反应平稳易控制,再现性好,游离甲醛低,贮存期达15d以上.用该胶压制的胶合板,胶合强度符合Ⅱ类板国家标准,甲醛释放量<0.5mg/L,该胶的三聚氰胺用量比市售的地板胶降低2%～5%,成本较低.     

角蛋白改性脲醛树脂胶的研究

角蛋白改性脲醛树脂胶的试验结果表明,利用角蛋白与脲醛树脂进行共聚反应,可以得到环保型的改性脲醛树脂胶;最佳工艺条件为:摩尔比为1.31.0;角蛋白加入时间在第3次尿素投料后,角蛋白加入量为尿素的5%。采用角蛋白改性脲醛胶压制的胶合板,胶合强度达到了国家标准GB/T9846—2004Ⅱ类板胶合要求,其甲醛释放量也达到了国家标准E1级胶合板用胶标准。     

胶合板用低甲醛释放脲醛树脂胶的增强改性

采用水性环氧树脂溶液(WES)、脱酚46棉籽蛋白(DCP-46)加入到低甲醛释放脲醛树脂(LF-UF)胶中进行增强改性研究。通过试验优选的配比,交联剂WES和增强剂DCP-46添加量均为LF-UF用量的15%时,制备胶合板的II类胶合强度和III类胶合强度分别比对照组提高了145.7%、103.3%,均满足GB/T 9846—2015《普通胶合板》中杨木II类胶合强度、III类胶合强度限值(≥0.70MPa)的要求,甲醛释放量(干燥器法)则基本保持不变,为0.2 mg/L,满足LY/T 2870—2017《绿色人造板及其制品技术要求》中甲醛释放量的限值(≤0.3 mg/L)要求。     

E_0级Ⅰ类竹篾胶合板用PUF树脂胶的研制

在E_0级室外型胶合板用PUF胶的基础上,改用NaOH为催化剂,按照酚醛(PF)树脂胶的制备工艺,在碱性条件下,制备了U/(P+U)质量比30%、F/(P+U)摩尔比1.40的尿素改性酚醛(PF)树脂胶,用于Ⅰ类竹蔑胶合板生产。采用该PUF胶生产的竹蔑胶合板物理力学性能符合室外型竹蔑胶合板的要求,甲醛释放量为0.1 mg/L。该胶制箭备工艺简单,反应平稳,操作易控制,再现性好,成本较低。     

浸渍胶膜纸及其饰面细木工板的甲醛释放量

以甲醛释放量为E_0级的细木工板为基材,杨木单板为缓冲层,甲醛释放量≤1.5mg/L的A级浸渍胶膜纸为饰面材,制作浸渍胶膜纸饰面细木工板(生态板),分析浸渍胶膜纸与生态板甲醛释放量的相关性。结果表明:生产试验条件制备的生态板,其含水率、表面胶合强度、浸渍剥离、耐冷热循环、耐光色牢度、表面耐龟裂等指标均符合Q/TBB 0022-2016《浸渍胶膜纸饰面胶合板》要求;只有浸渍胶膜纸甲醛释放量≤0.7mg/L时,制备生态板的甲醛释放量≤0.5mg/L,达到E_0级。     

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.     

绿色人造板关键技术的一点思考(续)

5.降低甲醛释放量的措施 5.1改进胶粘剂合成工艺 采用2次或3次添加尿素的合成工艺可以减少胶粘剂中游离甲醛的含量.当总摩尔比F/U为1.20,尿素分三批(70%,25%和5%)加入,可制得游离甲醛含量为0.4%的低毒UF.降低F/U比,分批加尿素的本质是运用化学平衡的原理,依靠增大反应物尿素的量,从而提高甲醛的转化率,达到减少胶液中游离甲醛的含量.由于脲醛树脂(UF)的结构还未彻底搞清,分子量分布和化学的均匀性可能是造成UF树脂主要特点的重要因子.一般地说,F/U越低,板的胶合强度越低,胶的固化速度下降(特别使用NH4Cl作固化剂),树脂的贮存稳定性较差.因此,靠降低F/U来降低甲醛释放量是有限度的.     

固化剂对高浓度甲醛制备的低摩尔UF树脂性能的影响

以高浓度甲醛制备摩尔比1.1∶1的脲醛树脂,选用三种不同固化剂(NH_4Cl,HCOOH,NH_4Cl+尿素)对树脂的胶接性能和耐热性能进行分析和评价,并借助13C-NMR和DMA进行表征。研究结果表明:高浓度甲醛制备的脲醛树脂具有较高的黏度和固含量,游离甲醛含量很低,仅为0.075%。较普通脲醛树脂,其羟甲基含量、缩聚度和交联度分别提高了6.33%、5.87%和58.19%。以NH_4Cl、HCOOH作为固化剂时,树脂具有较高的胶合强度,较普通脲醛树脂分别提高了74%和78%。仅以甲酸作为固化剂时,树脂具有较优的耐热性能。