超低甲醛释放脲醛树脂制备与固化结构表征

通过加入改性剂合成超低甲醛释放的脲醛树脂(UF),利用红外和核磁共振研究UF的结构和在不同固化体系下固化后的结构。结果表明,所合成UF树脂中游离甲醛含量低于0.1%;所压制的胶合板甲醛释放量低于0.5mg/L,符合GB/T 9846.3—2004中E_0级要求;胶合板的胶合强度满足Ⅱ类板的要求。红外(FT-IR)分析UF树脂有多种官能团特征吸收峰的存在。核磁分析表明,在不同固化体系下,固化后UF树脂的各种结构含量有所不同。对UF树脂及其固化后的结构分析,为日后开发结构合理,性能更优良的超低甲醛释放UF树脂提供了依据。     

高支化聚脲对脲醛树脂胶黏剂耐水性能和甲醛释放量的影响

引入高分子量、高支化度以及端基为尿素的高支化聚脲(HBPU)用于低摩尔比脲醛树脂(UF)改性,利用HBPU与游离甲醛的反应以及与UF组分的共缩聚反应实现树脂耐水性能的提升和人造板甲醛释放量的降低,有效平衡胶合性能和甲醛释放量之间的矛盾。在无溶剂、无催化剂条件下,通过尿素(U)与三(2-氨基乙基)胺(TAEA)的脱氨缩合反应,一步合成了具有尿素端基的HBPU,并对HBPU的分子量分布和结构进行了表征。使用HBPU水溶液,采用UF合成反应后期加入和共混2种方法对UF进行改性,通过胶合板性能测试以及甲醛释放量测定,考察了HBPU添加量和添加方式的影响。凝胶渗透色谱和碳-13核磁共振分析表明,通过本研究的合成方法可以获得具有高分子量、高支化度、尿素为端基且水溶性良好的HBPU,并且随着U与TAEA摩尔比的提高,更多尿素封端产物形成。电喷雾电离质谱对改性树脂的分析结果表明,HBPU不仅与UF中的一部分游离甲醛发生羟甲基化反应,同时与UF组分反应生成了部分共缩聚产物。胶合板性能测试结果表明,共混以及反应后期加入HBPU两种方式得到的改性树脂耐水性能均显著提升。同时,使用添加5%HBPU改性树脂制备...     

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。     

聚酰胺-胺添加比例对超支化聚合物改性脲醛树脂的影响

将聚酰胺-胺作为改性剂添加至低摩尔比脲醛树脂(UF树脂)中,以提高低摩尔比UF树脂的固化速度,增强树脂的胶合强度。通过在UF树脂合成过程中添加不同比例的聚酰胺-胺,考察聚酰胺-胺对不同摩尔比UF树脂的影响,包括树脂性能和所制备板材的力学强度。结果表明:聚酰胺-胺添加比例为2%~3%时,UF树脂的固体含量增加、固化时间缩短、固化温度降低,并且这种优势在低摩尔比UF树脂中的改善效果更为显著。改性后的UF树脂制备板材的内结合强度增大,即使是摩尔比为1.1的UF树脂,所制板材的内结合强度也远大于国标要求。聚酰胺-胺改性UF树脂在固化特性和所制板材性能上的优异表现可以在保证板材力学性能的前提下明显提高板材生产效率,降低生产能耗,这种改性是非常有前途的。     

玉米淀粉改性UF树脂胶合高含水率单板

采用半酯化的玉米淀粉与脲醛树脂(UF)共聚改性,探讨加入量、脲醛树脂的量比、混合比、热压条件等对胶液的黏度、稳定性、固化时间及胶合质量的影响.结果表明:当单板含水率提高到16%～18%时,用改性UF树脂生产的多层胶合板,其物理力学性能指标达到GB/T 9846.1～12-88中Ⅱ类胶合板的要求,并大幅度地降低了胶合板的制造成本.     

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。     

氧化淀粉改性粉状脲醛树脂胶初探

以H2O2为氧化剂制作氧化淀粉,并加入到脲醛树脂中,制备改性UF树脂.通过介绍改性UF制胶的机理、工艺及影响因素,及与常规脲醛树脂胶黏剂的性能对比,结果表明,改性UF树脂的胶合强度、耐水性、耐老化性均有明显提高,游离甲醛含量明显降低.     

高浓度甲醛和大豆蛋白增强低摩尔脲醛树脂研究

以高浓度甲醛制备摩尔比1.1∶1的脲醛树脂(UF),以降解后的大豆蛋白(DS)为改性剂,并在UF"碱-酸-碱"制备工艺的三个阶段分别加入不同比例的DS进行改性,以增强脲醛树脂的胶合强度。研究结果表明:1相对于普通低摩尔脲醛树脂,高浓度甲醛制备的脲醛树脂固体含量和黏度显著提高,游离甲醛变化不大,但胶合强度提高64%。2高浓度甲醛和DS制备UF:在第一个阶段,加入5%或10%的DS制备的UF胶合强度进一步提高近7%,游离甲醛变化不大;在第二个阶段,加入DS制备的UF胶合强度很低且树脂稳定性差;在第三个阶段,加入DS制备的UF黏度显著提高,游离甲醛有所降低,仅加入量为10%时制备的UF胶合强度有所提高。313C-NMR和FT-IR测试结果表明:在第二个阶段,加入DS制备的UF缩聚反应受阻碍,大量的小分子尿素游离,最终导致树脂较差的稳定性和胶合性能;在第三个阶段,加入的DS主要捕捉树脂未反应的游离甲醛,但最终树脂的交联度不高;在第一个阶段加入DS制备的UF醚键含量有所降低,二羟甲基和亚甲基桥键含量明显增加,树脂具有较高的交联度和缩聚度。4 DMA分析表明:单纯高浓度甲醛制备的UF具有较高的初始胶合强度,但是热稳定性差。高浓度甲醛和DS在第一个阶段改性制备的UF具有较高的热机械性能和较好的热稳定性。     

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。     

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%。     

改善E1级胶合板用UF胶粘剂预压性能的研究

利用氧化淀粉在树脂合成后期、API在调胶时加入分别对脲醛树脂进行改性，探讨改性UF对胶合板预压强度的影响。采用正交实验法对比改性后胶合板的预压性能和改性后胶合板的甲醛释放量的变化。结果表明：随着API量的加大，胶合板的预压性能得以提高；而氧化淀粉改性后则随着量的加大，一定范围内胶合板的预压性能得以提高，加入量继续加大后反而下降。     

纳米SiO2改性脲醛树脂的研究

在纳米SiO2改性脲醛树脂研究中，探讨了纳米SiO2用量、纳米SiO2表面处理剂、分散工艺等因素对UF树脂黏度、游离甲醛含量、胶合强度的影响。性能测试结果表明：改性后的UF树脂黏度增大，游离甲醛含量下降，胶合强度显著提高。用1％硅烷偶联剂KH-550处理的纳米SiO2(HTSi-04)对UF树脂改性效果显著；采用树脂合成后机械共混的分散工艺的改性效果最好。     

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.     

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。     

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。     

弱酸性起始条件合成聚乙烯醇改性脲醛树脂胶黏剂的工艺及性能研究

用聚乙烯醇(PVA)作为改性剂,在不同的弱酸性条件下合成脲醛树脂(UF),并用正交实验法得出了弱酸性起始条件合成聚乙烯醇改性脲醛树脂的最优工艺为:最终n(甲醛):n(尿素)=1.2:1、起始pH值为6.5、碱性阶段反应温度85℃、PVA加入量占尿素总量1%。用该工艺制备的PVA改性UF的游离甲醛含量、胶合强度均能满足GB/T 14732-2006标准要求,并且相应胶合板的甲醛释放量为4.80mg/L,达到了GB/T 9846.3-2004标准中E_2级指标要求。     

聚醋酸乙烯酯改性脲醛树脂胶黏剂试验

聚醋酸乙烯酯乳液(PVAc)可以作为脲醛树脂(UF)的改性剂,为探讨聚乙酸乙烯酯乳液对脲醛树脂性能的影响。采用PVAc对脲醛树脂胶黏剂进行改性,同时考虑环境温度、固化剂投加量对改性脲醛树脂的固化时间的影响,并对改性胶在杨木单板表面的润湿性能进行了测试,结果表明该改性剂有助于提高脲醛树脂的固化特性和润湿性能,同时也指出PVAc占脲醛树脂比例为20%、NH4Cl投加量为2%、柠檬酸投加量为5%时的改性脲醛树脂胶黏剂取得最佳效果。     

稻草中密度纤维板用改性脲醛树脂的研究

对比三聚氰胺、二甲基硅油、硅树脂和偶联剂KH-550四种改性剂改性的脲醛(UF)树脂性能的差别及其对稻草中密度纤维板性能的影响,并进行经济评价,最终确定适用于稻草纤维板的改性UF树脂的工艺条件,同时借助于红外光谱(FT-IR)和差热扫描分析(DSC)研究最佳改性UF树脂的结构和固化特性.结果表明,三聚氰胺改性脲醛(MUF)树脂不论是对树脂性能、板性能改善还是从成本分析方面均为稻草纤维板最佳的胶黏剂,FT-IR显示出与未加三聚氰胺相比,加入三聚氰胺后树脂的羟甲基含量降低了10 %,DSC分析则表明其峰值温度有较大幅度的提高,但放出的热量较少.加入三聚氰胺改性的UF树脂其表面张力变小.     

PEI/APP改性脲醛树脂制备阻燃胶合板及性能

以聚乙烯亚胺(PEI)为改性剂处理聚磷酸铵(APP)制备得到APP@PEI阻燃体系,并将其加入到脲醛树脂(UF)中,制备阻燃胶合板.研究了APP@PEI对UF胶黏剂理化性能的影响,并进一步探讨其对胶合性能及阻燃性能的影响.结果表明:APP、PEI和APP@PEI对UF的黏度、pH和固化时间均有影响.当APP添加量为10...     

纳米二氧化锰改性脲醛树脂胶黏剂试验

脲醛(UF)树脂胶黏剂是人造板和木制家具行业应用最广泛的胶黏剂之一,其缺点是耐水性差、游离甲醛含量高等.因此,如何降低其人造板的甲醛释放量问题一直以来都是研究的重点.采用经氧化法合成的纳米MnO2改性UF树脂,探究了不同添加量的纳米MnO2对UF树脂性能及所制胶合板甲醛释放量和胶合强度的影响.借助傅里叶红外光谱仪分析改...