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。     

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。     

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.     

低成本E0级实木复合地板用PUF树脂胶的研制

按酚醛树脂的制备工艺,用NaOH为催化剂,在碱性条件下制备了U/P质量比为150%～158%的苯酚改性脲醛树脂。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,贮存期达30d。该PUF胶压制的杨木三合板,桉-杨实木复合地板,胶合强度符合Ⅱ类胶合板的要求,甲醛释放量<0.5mg/L,100℃沸水煮6h浸渍剥离为0。     

苯酚-尿素-甲醛树脂的合成和机理研究

制备合成了不同尿素用量的系列尿素改性酚醛(PUF)树脂胶黏剂,探讨了一种PUF树脂胶黏剂较优的配方和合成工艺,并通过~(13)C NMR、TG对PUF树脂的反应过程和分解过程进行了研究。结果表明:合成过程中尿素分三批加入,以CaO和NaOH为复合催化剂,在碱性条件下制备的5组尿素用量不同的PUF树脂,以这5组PUF树脂作胶黏剂压制的杨木三合板胶合强度全部符合Ⅰ类胶合板要求,甲醛释放量≤0.5 mg/L;~(13)C NMR分析结果显示,树脂合成过程中的羟甲基、亚甲基、亚甲基醚键的含量随着尿素添加量和反应时间的不同而变化,PUF树脂合成过程的主要反应为甲醛的亲电加成,TG分析表明热稳定性呈先提高后降低的趋势。     

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。     

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.     

落叶松树皮粉-苯酚-尿素-甲醛树脂胶黏剂的研制

落叶松树皮粉与苯酚3/7质量比混合,在Na_2SO_3、CaSO_3和NaOH作用下高温活化制得落叶松树皮粉~苯酚(PT)活化液,将PT活化液与尿素(U/PT质量比43%)、甲醛溶液用NaOH催化反应制得落叶松树皮粉-苯酚-尿素-甲醛树脂胶黏剂(PTUF)胶。该胶可用于生产E_0级室外型胶合板,其原料成本比PUF胶低230~800元/t,具有推广应用价值。     

苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂制取竹胶板模板热压工艺试验

利用自行研制的苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂(PUF)以热压压力、时间、温度3个因素3水平的正交实验设计进行竹胶板模板热压工艺试验,结果表明,PUF压制的竹胶板模板物理力学性能优良,超过JG/T156-2004<竹胶合板模板>质量要求,与目前生产上使用的PF胶压制的竹胶板模板性能相当,但用胶成本可节省13.5%;PUF压制竹胶板模板的较优工艺参数为热压压力2.5 MPa、热压时间1.2 min/mm、热压温度150℃.     

生物油-酚醛共缩聚树脂与生物油/酚醛共混树脂的性能研究

研究了生物油-酚醛共缩聚树脂和生物油/酚醛共混树脂的粘度、pH值、固化时间、固体含量,以及胶接性能,发现生物油与酚醛共缩聚及与酚醛树脂物理共混均能有效提高原酚醛树脂的胶合强度,制备的胶合板能达到国标GB/T 17657-2013对Ⅰ类胶合板的要求.对于生物油-酚醛共缩聚树脂,生物油加入量为苯酚用量的25％时,胶接胶合板耐沸水剪切强度可达到1.72MPa;对于生物油/酚醛共混树脂,生物油加入量为酚醛树脂总量的4％时,胶接胶合板耐沸水剪切强度可达到1.56MPa.继续提高生物油用量树脂胶接性能下降,主要是由于生物油较高的粘度、酸性,以及油中所含酚类物质相对较低的反应活性.相同生物油加入量的共缩聚树脂胶接性能优于混合树脂.     

粉状落叶松单宁酚醛胶在木质胶合板上的应用

粉状落叶松单宁酚醛胶可以用于生产胶合板。在马尾松、杨木胶合板模板和包装箱板上的生产试验证明：这种胶粘剂使用方便,涂胶、热压等工艺与传统酚醛胶相似,胶合强度满足Ｉ类胶合板标准要求,而且可降低胶合板的生产成本。     

四种E0级胶合板用PUF树脂结构与性能关系的研究

采用CaO、NaOH复合催化剂或单一NaOH催化剂制备U/P质量比60％和U/P质量比150％两组四种PUF树脂,进行压板检测.用13C-NMR、DSC 、TG等仪器分析手段对两组四种PUF树脂的配方、结构与性能之间的关系进行研究.发现PUF树脂压制的杨木胶合板强度与配方中苯酚含量和树脂的-CH2OH含量有关.胶合板的甲醛释放量与PUF树脂的游离甲醛和-CH2OCH2-含量有关.用CaO、NaOH复合催化剂的PUF树脂比用单一NaOH催化剂的PUF树脂固化温度高、分解温度低、碳化残余率低.     

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。     

落叶松树皮粉-苯酚-尿素-甲醛树脂胶黏剂的研制北大核心

落叶松树皮粉与苯酚3/7质量比混合,在Na2SO3、CaSO3和NaOH作用下高温活化制得落叶松树皮粉~苯酚（PT）活化液,将PT活化液与尿素（U/PT质量比43%）、甲醛溶液用NaOH催化反应制得落叶松树皮粉-苯酚-尿素-甲醛树脂胶黏剂（PTUF）胶。该胶可用于生产E_0级室外型胶合板,其原料成本比PUF胶低230~800元/t,具有推广应用价值。     

苯酚-尿素-甲醛共聚树脂合成及其在胶合板中的应用

为降低胶合板模板用胶黏剂成本,提高企业经济效益,以尿素与苯酚摩尔比为试验因素,进行了苯酚-尿素-甲醛共聚树脂(PUF树脂)合成试验。在PUF树脂胶合板检测结果的基础上,对不同摩尔比PUF树脂的胶合与耐水性能进行评价与优化,并通过PY-TRACE1310 ISQ裂解-气/质联用仪与Netzsch STA449F3综合热分析仪等现代仪器对PUF树脂各阶段产物和热学特性进行分析。研究发现当尿素与苯酚的摩尔比增大到0.5时,PUF树脂的胶合与耐水性能仍可达到Ⅰ类胶合板国家标准,超过0.5以后,产品的胶合强度与耐水性则有较大幅度下降。结果表明,在该试验特定条件下,尿素与苯酚的摩尔比为0.5是可行的,产品具有良好的胶合与耐水性能,较PF树脂生产成本降低了23%,具有良好的生产应用前景。     

油菜籽蛋白-丙烯酸酯乳液共混胶黏剂的制备

将油菜籽蛋白和丙烯酸酯乳液共混制备胶黏剂,以其代替部分醛类胶黏剂用于胶合板生产。采用单因素试验方法,确定油菜籽蛋白和丙烯酸酯乳液添加比例;采用正交试验方法,优化该胶黏剂制备胶合板工艺;通过热重分析评价胶黏剂的热稳定性。结果表明:油菜籽蛋白与丙烯酸酯乳液配比为8∶2,胶合板制备理想的热压工艺为二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)添加量4%、热压温度140℃、热压时间700s、热压压力0.8MPa,板材剪切强度1.71MPa,符合GB/T9846—2015《普通胶合板》中Ⅱ类胶合板的要求。     

单宁胶用PUF树脂的制备工艺与结构和交联性能关系的研究

提出了一种单宁胶用ＰＵＦ树脂的制备方法。用＾１３ＣＮＭＲ研究了制备条件对ＰＵＦ树脂组分、结构和交联性能的影响。压板试验表明ＰＵＦ树脂配制单宁胶时，只有折合甲醛值大于１０％，压制的胶合板才能符合室外级板的强度要求。用ＤＳＣ研究了固化温度对该单宁胶固化程度的影响。     

低甲醛释放量脲醛树脂合成工艺的研究

在中强酸(pH=3.5)条件下,对F／U摩尔比与游离甲醛含量的关系以及pH值对树脂和胶合板性能的影响进行了试验,确定了适宜的配方和工艺条件,压制的胶合板甲醛释放量可达到E1级,胶合强度符合Ⅱ类板的要求。     

尿素改性酚醛树脂胶粘剂的研究

利用尿素与苯酚和甲醛三元共缩聚的方法来提高酚醛树脂的固化速度。通过PF与PUF树脂的DSC分析表明,PUF在缩聚时放热峰的起始温度低于PF。PUF树脂在低于PF树脂25℃的固化温度下就能固化完全。在相同的固化温度下,PUF树脂的固化速度要快于PF。用PF和PUF制得的刨花板物理力学性能均达到德国建筑用刨花板标准DIN 68763 V100的要求,PUF刨花板的热压时间可以比普通酚醛胶刨花板缩短35％。当尿素替代苯酚量为25％-30％时,合成胶粘剂的成本可降低15％-20％。