快速固化低甲醛释放脲醛树脂的催化剂研究

[目的]当尿素/甲醛物质的量比降低时,合成的脲醛树脂甲醛释放量大幅度减少,但同时板材强度也大幅度下降;加入三聚氰胺改性后可克服低摩尔比树脂胶结性能较差的劣势,但是制备过程中尿素/甲醛摩尔比的降低以及三聚氰胺的加入都会导致树脂固化时间延长,添加固化剂的改善效果不明显。本研究探讨加入催化剂对树脂胶接固化性能的影响,以期为后续研究提供理论依据。[方法]在脲醛树脂合成过程中加入不同种类的催化剂,比较添加催化剂前后树脂的物化性能,包括固含量、固化时间、游离甲醛含量和羟甲基含量,并对树脂进行DSC固化动力学分析计算树脂的固化反应活化能,DEA树脂固化特性分析研究树脂固化过程,以及对树脂FTIR红外谱图进行分析比较添加不同添加剂后树脂官能团的变化,来选择适当的催化剂,以期缩短树脂固化时间,提高固化速度,解决低甲醛释放脲醛树脂固化速度慢、影响生产效率的问题。[结果]在加成阶段加入氯化铵、硼酸铵、磷酸铵和硫酸铵后,低摩尔比脲醛树脂的固化速度都明显提高,固化时间为80~92 s,均少于添加催化剂之前树脂的固化时间96 s;4种催化剂均起到了降低固化反应活化能的作用,其中硼酸铵、硫酸铵降低固化反应活化能的作用最显著,固化反应活化能分别为62.31和62.02 k J·mol~(-1),明显低于未添加催化剂的脲醛树脂固化反应活化能(68.25k J·mol~(-1));根据DEA分析结果,4种催化剂均有明显加速树脂固化的作用,其中硼酸铵、硫酸铵对树脂固化速率的提高最大;加入4种催化剂后,热压制备的胶合板板材强度基本不变,甲醛释放量低于未添加固化剂脲醛树脂胶合板的甲醛释放量0.37 mg·L~(-1)。[结论]以硫酸铵为催化剂的脲醛树脂制备的胶合板,树脂的固化反应活化能降低幅度较大,固化时间明显缩短,可有效提高低摩尔比脲醛树脂的固化速度,并可降低其胶接制品的游离甲醛释放量,用其制备的胶合板甲醛释放量达到日本JIS标准的F四星级,为改性效果最佳的催化剂。     

丙烯酸松香与乙二醇二缩水甘油醚预聚体的合成和性能研究

丙烯酸松香与乙二醇二缩水甘油醚酯化合成环氧树脂预聚体.探讨了反应温度、催化剂用量等因素对反应的影响,得到最优条件为三乙胺用量0.02%(以丙烯酸松香质量计),反应温度130℃,反应时间5h.预聚体的环氧值0.19mol/100g,黏度16.3Pa · s(36℃),酸值0.4mg/g.采用差示扫描量热分析(DSC)、FT - IR等方法研究了固化物性能.结果表明,甲基六氢苯酐(MeHHPA)为固化剂,当m(MeHHPA): m(预聚体)8: 10,固化条件为:预聚100℃,反应2h,190℃固化5h,固化物的玻璃化转变温度(T_g)最高(53.0℃).     

松香季戊四醇酯合成工艺的研究

以工厂所用的普通一级松香为主原料,采用多种催化剂,研究了合成浅色145#松香季戊四醇酯的工艺条件.实验选用8种国内外适合松香树脂的催化剂,主要探讨了催化剂种类及复配条件与产品质量之间的关系.并对反应温度、反应时间和原料配比等影响因子进行了探讨.通过实验得到,合成145#松香季戊四醇酯的适宜工艺条件为反应温度(275±2)℃,反应时间6 h(可根据实际需要适当延长),适宜的反应物配比为松香、季戊四醇、催化剂A、催化剂G的质量比为10.120.0020.0005.在上述工艺条件下,得到145#松香季戊四醇酯产品,其质量指标是色泽3(加纳比色),软化点91.7℃,酸值24.8 mg/g.     

丙烯酸改性松香基环氧树脂的合成研究

以松香为基本原料 ,通过D A加成反应 ,合成了丙烯酸改性松香 ,继而与环氧氯丙烷进行酯化反应、闭环反应 ,合成了丙烯酸改性松香基环氧树脂。本文重点讨论了反应温度、反应时间及催化剂用量等因素对酯化反应的影响 ;闭环温度、碱的体积分数及溶剂的种类对闭环反应的影响。在适宜的合成条件下合成环氧树脂的环氧值为 0 .2 7eq/1 0 0 g,粘度 (4 0℃ )为 2 5 .2 5Pa·s,酸值为 0 .4mgKOH/g。并对产物的红外光谱进行了解析。     

-蒎烯合成3-亚甲基诺蒎酮的研究

研究了以β-蒎烯为原料合成3-亚甲基诺蒎酮的反应.以丙酮为溶剂,以酸性高锰酸钾为氧化剂,β-蒎烯经选择性氧化生成诺蒎酮,研究了氧化剂体系、溶剂体系、反应温度和反应时间对β-蒎烯氧化选择性及诺蒎酮得率的影响.采用KOH为催化剂、37％甲醛水溶液为羟甲基化试剂与诺蒎酮进行羟醛缩合反应得到3-亚甲基诺蒎酮,探讨了诺蒎酮与甲醛物质的量之比、催化剂种类及用量、溶剂体系、反应温度以及反应时间等因素对反应的影响,并采用正交试验法优化了羟醛缩合反应工艺,并确定了适宜的合成工艺条件:n(甲醛)与n(诺蒎酮)为21∶1,n(KOH)与n(诺蒎酮)为1.5∶1,反应在无溶剂存在下进行,反应温度65 qc,反应时间2h.在此工艺条件下,3-亚甲基诺蒎酮得率大于92％.采用GC-MS、FT-IR、1H NMR、13C NMR等手段对合成所得产物的化学结构进行了分析测定.     

浸渍用三聚氰胺树脂固化时间影响因素的研究

分析了浸渍用三聚氰胺树脂的性能指标、固化剂种类及用量、环境温度等对其固化时间的影响。研究发现：浸渍MF原胶的性能（pH、固含量、游离甲醛等）均不同程度影响树脂的固化速度;不同种类的固化剂及其添加量,浸渍MF固化反应存在明显差异;原纸的pH值和环境温度影响MF树脂的固化反应。     

一种合成蒎酮酸新方法的研究

为了解决蒎酮酸传统合成方法的条件苛刻和反应时间太长等问题 ,提出用表面活性剂催化氧化α 蒎烯的新方法。主要研究了用十二烷基硫酸钠 (以下简称K1 2 )作催化剂对KMnO4氧化α 蒎烯合成蒎酮酸的反应的催化作用 ,系统探讨了各种反应因素对α 蒎烯氧化反应的影响。研究结果表明 :用表面活性剂K1 2作催化剂对KMnO4氧化α 蒎烯时 ,具有催化剂用量少 (2 % )、反应条件温和 (3 0℃ )、反应时间短 (5 .0～ 5 .5h)和蒎酮酸产率较高 (>60 % )等优点。     

二聚脂肪酸混合物合成环氧树脂研究

通过丙烯海松酸(APA)和二聚脂肪酸(DA)按一定比例混合,与环氧氯丙烷(ECH)进行酯化反应、闭环反应,合成了APA与DA复合环氧树脂.重点研究了酯化阶段反应温度、反应时间及催化剂用量等影响因素;闭环阶段反应温度、碱的形态及ECH用量对闭环反应的影响.在适宜的合成条件和配比下,每100 g环氧树脂环氧值为 0.26 eq,粘度(40 ℃)为530 mPa·s,酸值为0.3 mg/g.对原料与产物环氧树脂红外光谱进行了分析对比.     

6-(4-甲基-3-戊烯基)-5,8-二氢-1,4-萘二酚的合成研究

以月桂烯与对苯醌为原料,合成了萘二酚衍生物,采用GC-MS、熔点测定、红外光谱和1H NMR等手段对实验产物进行了鉴定,确证产物为6-(4-甲基-3-戊烯基)-5,8-二氢-1,4-萘二酚。利用单因素试验研究了催化剂种类、催化剂用量、溶剂种类、反应温度、反应物物质的量之比和反应时间对产物得率的影响,得到适宜的工艺条件为:n(月桂烯)∶n(对苯醌)1∶1,催化剂为氯化锌,其用量为对苯醌质量的15%,溶剂为乙酸乙酯,反应温度80℃,反应时间10 h。在上述条件下,反应选择性较高,产物得率为81.0%。     

诺蒎酮的合成工艺研究

对β-蒎烯氧化制备诺蒎酮的合成工艺进行优化,探讨了反应时间、反应温度、催化剂类型及用量、氧化剂类型及用量和溶剂种类等因素对反应转化率和选择性的影响。研究结果显示:5.00 g β-蒎烯,3 mL 2 mol/L H₂SO₄,反应时间为3 h,反应温度为21～24℃,催化剂为十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),用量0.20 g,氧化剂为高锰酸钾,n(高锰酸钾)∶n(β-蒎烯)为3.2∶1,溶剂为丙酮,在机械搅拌条件下,诺蒎酮合成反应的转化率达99.5%,选择性高达92.2%。     

木质素磺酸钠合成水性环氧固化剂的研究

通过曼尼希反应,用木质素磺酸钠改性脂肪族多胺,合成了一种新型的水性环氧固化剂,红外光谱表征了目标产物的结构.通过测试固化体系的邵氏硬度、拉剪强度、正拉黏接强度和耐热性等,研究了NaOH水溶液用量、原料的配比、反应温度、反应时间、固化剂与环氧树脂的配比等对固化体系性能的影响.结果表明:在不使用NaOH水溶液情况下,木质素...     

生物基本征型阻燃环氧树脂的制备及其性能研究

以香草酸、间二苯酚和表氯醇为原料,采用简单两步法合成了环氧单体1,3,3'-三环氧乙烷-2'-甲氧基-二苯甲酮(DEBP),并进一步和4,4-二氨基二苯砜(DDS)加热混合固化制得对应的环氧树脂DEBP/DDS,与常用的双酚A型环氧树脂(DGEBA)的DDS固化进行对比.研究结果表明:DEBP单体具有比DGEBA单体更...     

环氧丙烯酸酯家具涂料光固化过程的红外光谱分析

采用鎓盐催化剂,以E-44环氧树脂与丙烯酸为主要原料,制备了适于家具表面涂饰的环氧丙烯酸酯光固化涂料,利用傅里叶红外光谱跟踪测定体系固化反应过程的双键转化率,对其固化过程进行分析,并用化学滴定法对树脂膜的双键转化率进行了校验,结果证明用红外光谱对紫外光固化涂料动态固化过程实行在线监控的可行性.     

Curing behavior and adhesion properties of epoxy resin blended with polyhydric alcohol-liquefied <Emphasis Type="Italic">Cryptomeria japonica</Emphasis> wood

Cryptomeria japonica (Japanese cedar) wood was liquefied using polyethylene glycol (PEG-400 and PEG-600)/glycerol as the solvent with H₂SO₄ as a catalyst. The blended epoxy resins were prepared by mixing the liquefied wood with epoxy resin of various weight ratios and used for wood gluing. The results showed that blended epoxy resins could cure under room temperature with an exothermic reaction. DSC thermoanalysis showed that increasing the blending amount of liquefied wood would shift the peak of curing reaction to a higher temperature but with less heat released. Blended epoxy resins had a good dry bonding strength for wood when cured at room temperature. However, curing with heat treatment could improve the wet bonding strength of blended epoxy resins, especially for those prepared with PEG-400-liquefied wood.     

腰果酚二醚曼尼希碱固化剂的合成及其相分离现象研究

腰果酚(CD)和1,3-二溴丙烷经Williamson醚化反应得到一种腰果酚二醚化合物(CDE),然后以CDE、多聚甲醛和二乙烯三胺为原料,经Mannich反应制备得到一种浅色的腰果酚二醚曼尼希碱固化剂(MBCDE)。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(~1H NMR)表征了产物的化学结构,并与氨乙基哌嗪(AEP)进行对比研究其相关性能。通过热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)和力学性能测试研究了两种固化剂与双酚A环氧树脂(DGEBA)固化材料的相关性能。结果表明:MBCDE/DGEBA的最大分解温度为351.6℃,具有良好的热稳定性。AEP/DGEBA环氧固化物的冲击强度为3.641 J/m,而添加80%的MBCDE后固化物的冲击强度则为5.155 J/m,提高了41.6%。SEM分析结果表明MBCDE固化材料中存在相分离。     

茶油皂脚脂肪酸甲酯制备的水溶性改性胺固化物性能研究

以茶油皂脚脂肪酸甲酯制备的水溶性改性胺(CA-921)与水性环氧树脂固化,通过热重分析、差示扫描量热法(DSC)、机械性能测试及扫描电镜分析,研究了环氧树脂分散相粒子的粒径和黏度、环氧基与胺氢物质的量之比及固化温度对固化物性能的影响.研究结果表明,黏度及粒径均较小的水性环氧乳液AB-EP-20与固化剂CA-921复配所...     

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。     

催干剂对氨基环氧树脂阴极电泳漆的影响

以氨基环氧树脂为基体树脂，Co^2 ,Pb^2 盐为催干剂合成了阴极电泳漆，并对膜性能进行考察，结果表明，所合成的阴极电泳涂料在PH值为6－7、电泳时间2min的条件下。加入不同的催干剂，在不同的烘干温度下，得到性能不同的漆膜。经过膝膜综合性能试验，结果表明，加入钴和铅复合催化剂，在160℃左右烘干20min，可得到完全固化，硬度较高、耐潮、耐盐、耐酸碱性较好的漆膜。     

木基材用低温透明粉末涂料的固化动力学研究

采用非等温示差扫描量热法（DSC）研究了环氧-聚酯低温透明粉末涂料体系的固化反应动力学。利用DSC数据,结合Kissinger、Doyle-Ozawa和Crane经验方程建立了该粉末涂料固化的动力学模型。结果表明：①该体系的凝胶温度、固化温度和后固化温度分别为95℃、145℃和175℃。②固化反应的平均表观活化能Ea为67.82 kJ·mol^-1,频率因子A为2.92×10^7,反应级数0.92。③该涂料的分解温度为302℃。     

没食子酸改性氢化萜烯基环氧树脂多元醇的合成及性能研究

利用天然可再生资源没食子酸(GA)与氢化萜烯基环氧树脂(HTME)在一定条件下反应制备了环氧树脂基多元醇(HTME - GA多元醇).通过研究合成反应的影响因素,确定了HTME - GA多元醇的合成反应条件:以GA物质的量12.5倍的正丙醇为反应溶剂,以占HTME与GA总质量2%的季铵盐为催化剂,HTME与GA共沸回流反应3h.经FT - IR、NMR光谱表征了HTME - GA多元醇的化学结构,比较了该多元醇与聚己二异氰酸酯HN90T、改性聚己二异氰酸酯EC385的交联反应特性及交联产物性能.实验结果表明,HTME - GA多元醇与EC385的交联产物具有优良的机械力学性能,与HN90T的交联产物具有较好的耐液体介质性能和硬度,但后者柔韧性较差.随着NCO与OH物质的量比的增大,交联产物的硬度和耐液体介质性能提高.