热固型P RF树脂制备及其对胶合防腐竹材剪切强度影响1）

为满足经防腐处理的竹结构材胶合强度的要求,合成了系列低质量分数间苯二酚的热固型苯酚－间苯二酚－甲醛（ PRF）树脂,应用于粘接防腐处理的竹材。结果表明：随着合成树脂中间苯二酚质量分数的增加,树脂的溶水倍数显著增加,树脂密度先减少后增加;随着甲醛与苯酚摩尔比的增加,树脂的游离甲醛质量分数显著增加,固体质量分数减小,树脂密度先减少后增加。 PRF树脂用于胶合防腐处理的竹片,剪切强度值比无间苯二酚的酚醛树脂（ RF）增加200％以上,间苯二酚质量分数在1％～4％范围内变化,对树脂剪切强度影响不明显。综合性价比与环保要求,优化的PRF树脂的间苯二酚质量分数为1．0％、甲醛与苯酚摩尔比为1．6∶1．0。     

沙柳、柠条和杨木液化产物合成树脂的胶合性能

本文以沙柳、柠条、杨木的苯酚液化产物与甲醛、氢氧化钠、水为原料合成树脂,分析了甲醛、氢氧化钠与液化产物摩尔比的改变对沙柳、柠条和杨木液化产物树脂的胶合性能的影响,结果表明:液化产物树脂的胶合性能随着甲醛与液化产物摩尔比的增加而增加,柠条液化产物树脂的胶合强度随着氢氧化钠与液化产物摩尔比的增加而降低,沙柳和杨木液化产物树脂的胶合性能随着氢氧化钠与液化产物摩尔比的增加而先增加后降低;比较而言,沙柳的液化产物较柠条的液化产物更适合合成胶黏剂。     

尿素用量对苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂的影响

该文以13C 核磁共振分析和热机械性能分析为手段,研究了一定范围内尿素用量变化对苯酚-尿素-甲醛（PUF）共缩聚树脂结构和性能的影响,并通过压制胶合板,进一步评估了该影响。13C 核磁共振结构分析结果显示:改变尿素用量对PUF共缩聚树脂的结构构成无显著影响。热机械性能分析结果表明:在相同甲醛/苯酚摩尔比条件下,适量增加尿素用量对PUF树脂凝胶化或固化反应的影响并不显著;而相同甲醛/（苯酚+尿素）摩尔比条件下,随着尿素用量的增加,树脂凝胶化或固化反应呈逐渐提前的趋势,但速度呈下降趋势。胶合性能研究结果表明:尿素用量不超过苯酚质量25%左右时,PUF树脂性能优于酚醛(PF)树脂,增加尿素用量对PUF树脂胶合性能没有显著影响;超出该范围后,PUF树脂性能随尿素用量的增加而逐渐下降。      

杨木单板层积木胶合工艺参数的研究

本文研究了以苯酚-间苯二酚甲醛树脂胶制备杨木单板层积木的胶合工艺参数.根据正交试验结果,提出了最优胶合条件:涂胶量200g/m~2;常温加压固化的压力1.27MPa;时间5h.     

苯酚-三聚氰胺-尿素-甲醛树脂复配硼化物改性杉木的阻燃性能

采用不同固体质量分数的苯酚-三聚氰胺-尿素-甲醛(PMUF)树脂和硼酸、硼砂阻燃剂对人工林杉木进行浸渍处理,并对改性材的阻燃性能进行评价。结果表明:与素材相比,硼化物改性材的氧指数提高,热释放速率和总热释放量均大幅降低;随着树脂固体质量分数的增加,树脂改性材的氧指数呈现先升高后略下降的趋势,点燃时间延长,第一热释放速率峰值逐渐减小并且第二热释放速率峰值出现时间延迟,但总热释放量上升;复配改性材的氧指数均达到55%以上,阻燃性比树脂改性材进一步提高,热释放速率和总热释放量降低明显,残炭量增加,热稳定性提高。     

高质量分数甲醛增强冷固型三聚氰胺-尿素-甲醛树脂性能

为探究高质量分数甲醛对共缩聚合成三聚氰胺-尿素-甲醛树脂（MUF）性能的影响,以高质量分数甲醛（50%）为原料合成树脂（MUF-H）,在自制混合固化剂作用下,通过常温（20 ℃左右）冷压制备胶合木,对比了高质量分数甲醛与普通甲醛合成树脂的物理力学性能,并借助动态热机械性能（DMA）,红外光谱（FT-IR）和核磁共振（13C-NMR）等分析手段诠释两者间的差异。结果表明:相对于以普通甲醛制备的MUF树脂,以高质量分数甲醛替制备MUF-H树脂能有效提高树脂的固体含量和黏度,缩短固化时间,胶合木干状剪强度增幅为60%,耐水性能和剥离率测试皆能满足相关国家标准;动态热机械性能测试结果表明:高质量分数甲醛制备MUF-H树脂能大幅度增强树脂的弹性模量;核磁共振分析表明:以高质量分数甲醛合成的MUF-H树脂具有较高含量的三聚氰胺与尿素共缩聚产物亚甲基醚键,说明体系有较高的缩聚程度和交联度。图5表5参15     

反应条件对GUF树脂合成及动态热机械性能的影响研究

选用乙二醛(G)部分取代甲醛(F)与尿素(U)反应制备乙二醛-尿素-甲醛(GUF)共缩聚树脂,探究不同反应条件对所合成GUF树脂基本性能的影响规律,用动态热机械性能分析方法(DMA)对人造板的热压过程进行模拟和树脂的固化过程进行监测,并以此为依据优化GUF树脂的合成条件,用优化条件下合成的GUF树脂制备胶合板并测定其力学性能及甲醛释放量。结果表明:GUF树脂的较优合成条件为乙二醛与尿素先在pH为4.0~5.0,于70~80℃保温反应1 h,乙二醛、尿素、甲醛的物质的量比nG∶nU∶nF为0.7∶1.0∶0.7,再加入甲醛于pH为5.0~6.0保温反应2 h;在优化条件下合成的GUF树脂固化后其储存模量达到13 976 MPa,以其胶合的胶合板胶合强度能满足国标GB/T 9846.3—2004对III类胶合板干状胶合强度的要求,甲醛释释放量也能满足国标GB/T 9846.3—2004对E0级胶合板的要求,可以直接用于室内并在干燥状态下使用。     

改性脲醛树脂合成工艺与胶合性能的关系

应用二次正交旋转组合设计方法进行实验设计,对改性脲醛树脂合成工艺与胶合性能的关系进行研究。重点分析了实验因素(终摩尔比、三聚氰胺加量、聚乙烯醇加量和浊点温度)对改性树脂胶合性能(胶合强度、预压强度和甲醛释放量)的影响。结果表明,胶合强度、预压强度和甲醛释放量的回归方程是显著的、拟合的,可以很好地描述胶合性能的变化趋势。影响胶合强度、预压强度和甲醛释放量最显著的因素是终摩尔比,终摩尔比越大则胶合强度、预压强度和甲醛释放量越大;增加三聚氰胺用量有利于胶合强度的提高和甲醛释放量的降低,但不利于预压强度的提高。聚乙烯醇的用量增加对提高预压强度有利,但对甲醛释放量的变化没有作用。     

木材与玻璃纤维-铅箔材的胶合强度试验

以异氰酸酯与白乳胶混合液为胶合剂,试验研究木材与纯铅(Pb)箔、木材与玻璃纤维(GF)强化Pb基复合箔材的胶合强度,分析胶合剂配比、Pb箔中GF质量分数对木材与Pb基复合箔材胶合强度的影响规律。结果表明:异氰酸酯与白乳胶所配胶合剂对木材与Pb箔有良好胶合作用,二者体积比为1∶1时,胶合强度最高,达到1.142 2 MPa;添加GF后,胶合强度均得到提高,随着Pb箔中GF质量分数的增加,先增加后降低,GF质量分数为1.5%时,胶合强度最高,为1.436 7 MPa。     

马尾松防腐干燥材胶合、涂饰性能分析

为了研究防腐干燥木材的胶合、涂饰特性,分别对马尾松防腐干燥木材进行了胶合与涂饰性能测试实验。结果表明:干燥温度对马尾松防腐处理木材的胶合强度的影响较大,不同干燥温度下,马尾松防腐干燥材胶合强度较未处理素材均有不同程度的降低,随着干燥温度的增加,防腐干燥材的胶合强度呈现逐渐增加的趋势;防腐干燥处理对马尾松的表面涂饰性能没有负面影响。     

响应面法优化杨木防腐胶合板的制作工艺

为提高胶合板的使用寿命,对其进行防腐处理。用乙二醛/丙三醇与硼砂复配物为防腐剂,采用浸渍法对杨木单板进行防腐处理,以酚醛胶为胶黏剂,压制防腐胶合板,采用响应面法分析与优化防腐胶合板的制作工艺。结果表明,制作杨木防腐胶合板,用质量分数6%的硼砂、质量分数1%的丙三醇与乙二醛复配作防腐剂,最佳工艺条件为:防腐液中乙二醛的质量分数为3.00%,干燥温度70℃,干燥时间5 h;胶合强度预测值1.43 MPa,硼保持率预测值50.63%;按优化的工艺制作杨木防腐胶合板,重复试验测得平均胶合强度实测值1.46 MPa,平均硼保持率实测值49.38%,与模型预测值相近;对最佳工艺条件制作的杨木防腐胶合板进行室内耐腐试验,质量损失率为2.98%<10%,达到强耐腐等级,说明所选取的防腐剂与制作工艺切实可行。     

单宁改性室温固化型MUF树脂性能研究

以3种单宁为改性剂,研究了不同种单宁、不同添加阶段、不同添加量对三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)共缩聚树脂性能的影响,并优选结果进行红外(FT-IR)、核磁碳谱(13C-NMR)测试分析。结果表明:在"碱-酸-碱"工艺过程中,在一碱阶段添加7%的杨梅单宁改性三聚氰胺-尿素-甲醛树脂效果较好,所制备树脂粘度适宜、游离甲醛含量低,所制胶合木干、湿状剪切强度均满足国家结构集成材用胶标准。结构分析表明,单宁的引入会在一定层度上阻碍加成反应与缩聚反应的进行,经单宁改性后树脂体系中C-O-C伸缩振动增强,C-N伸缩振动减弱,与核磁碳谱测试结果中MUF-Y醚键增加、桥键减少的结果相吻合。     

超声波在纳米SiO_2与脲醛树脂共混中的应用

采用超声波分散法制备了性能良好的纳米SiO2/UF树脂,探讨了纳米SiO2用量、超声分散时间等因素对脲醛树脂(UF)游离甲醛含量、胶合强度的影响.性能测试表明:超声波分散是降低纳米粒子团聚的简单而有效的方法;随着纳米SiO2加入量的增加,经超声波分散后,纳米SiO2/UF树脂游离甲醛含量降低;经合适时间的超声波分散后,其压制的胶合板胶合强度显著提高.     

淀粉-碱木素改性酚醛树脂的粘接性能及固化动力学研究

利用淀粉和碱木素改性酚醛树脂, 讨论了各种因素对该胶黏剂所压制的胶合板的胶合强度、甲醛释放量的影响;并采用差示扫描量热(DSC)法探讨了淀粉-碱木素改性酚醛树脂的固化反应过程,运用Kissinger和Ozawa法进行了动力学研究,得到其固化反应活化能,并通过Crane法得到了反应级数。结果表明:该胶所压制的胶合板的胶合强度达到国家一类胶标准要求,甲醛释放量达到国家E1级标准要求; 当碱木素用量为质量分数18.00%、羟甲基化产物加入量为质量分数12.00%时,所压制的胶合板的胶合强度最大(其值为1.22 MPa);而当碱木素用量为质量分数18.00%,羟甲基化产物加入量为质量分数9.00%时,胶合板的甲醛释放量最小(其值为0.32 mg·L-1)。2种方法计算得到活化能的大小顺序是一致的,高质量分数羟甲基的改性酚醛树脂在固化过程中具有的活化能比低质量分数羟甲基的酚醛树脂的要高,意味着高质量分数羟甲基的改性酚醛树脂固化时需要较多热量,所以不宜添加过多羟甲基化产物。反应级数为小数(0.69~0.86),说明淀粉-碱木素改性酚醛树脂的固化反应是一个复杂反应。     

氧化淀粉改性脲醛树脂的制备及性能

采用氧化淀粉改性脲醛树脂,考查氧化淀粉添加比例对脲醛树脂性能的影响,并对胶合板的胶合强度和游离甲醛释放量进行了测试,以确定最佳的工艺条件。实验结果表明:氧化淀粉的加入明显降低了胶合板及脲醛树脂溶液中的游离甲醛释放量,较好地提高了胶合板的胶合强度。当氧化淀粉的添加量为2%(m(氧化淀粉)∶m(尿素)=2∶100)时,改性脲醛树脂胶黏剂中液体游离甲醛质量分数0.23%,合成的胶合板中游离甲醛质量浓度0.44 mg·L~(-1),达到GB/T 9846.3—2004中E0级要求,且胶接性能良好,干强度和湿强度均达到了GB/T9846.5—2004Ⅱ类胶合板的标准。     

马占相思树皮磷酸催化液化及其液化物树脂化的研究

以苯酚作液化剂、磷酸作催化剂对马占相思树皮进行液化研究,分析了液化温度、催化剂用量、液化时间及液固比对液化反应的影响;通过正交实验得到马占相思树皮磷酸催化液化的最优方案,并研究树脂化过程的影响因素和工艺。结果表明:(1)随着液化温度升高、磷酸用量增加、液化时间延长和液固比的增加,马占相思树皮液化物的残渣率均呈明显的下降趋势;(2)马占相思树皮磷酸催化液化程度对液化温度的变化更敏感。最佳液化工艺条件为:液化温度170℃,催化剂磷酸加入量为9%,液化时间2.5 h,液固比4.5:1,残渣率为20.1%;(3)液化产物树脂化合成表明,甲醛与液化产物摩尔比、反应温度及保温时间对液化产物树脂的粘度有显著影响。对树脂的胶合性能进行测试,结果表明,以其压制的3层胶合板强度符合国家标准中对Ⅰ类胶合板的胶合强度要求(≥0.7MPa)。     

桦木液化制备PF的研究

探讨了苯酚与桦木粉质量比（液比）、NaOH用量、苯酚与甲醛摩尔比等对酚醛树脂性能的影响,结果表明,影响酚醛树脂性能的主次依次为甲醛与苯酚摩尔比〉苯酚与木粉质量比（液比）〉NaOH用量,木材液化物制备酚醛树脂的最佳工艺条件：苯酚与木粉质量比为4,甲醛与苯酚摩尔比为2.4,NaOH用量为12 g。并对制得的酚醛树脂进行压板测试,结果表明,胶合板的胶合强度达到了国家标GB/T9846—2004Ⅰ类胶合板要求。     

防腐树脂增强改性木材力学及耐久性能研究

为综合提升发挥防腐木材与树脂改性木材的优势,在赋予防腐木材良好尺寸稳定性和力学强度的同时提高树脂改性材的耐腐性能。采用低分子酚醛树脂（PF）分别与木材防腐剂硼化合物、三唑类化合物、硼类与有机唑类复合物相互复配,制备防腐树脂复合制剂,对马尾松木材进行防腐树脂增强改性处理,研究处理材的物理力学性能及抗生物耐久性能。结果表明：防腐树脂增强改性材的尺寸稳定性随着树脂质量分数的增大而提高,当树脂质量分数20%时,处理材的体积抗湿胀率（V- ASE）均比素材提高30%以上。防腐树脂增强改性材的抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗压强度和表面硬度较未处理材分别平均提高了33.8%、27.1%、29.0%和 60.6%;未处理马尾松木材的耐腐性差,室内耐腐性属于Ⅳ级,PF改性材属于Ⅲ级,而防腐树脂增强改性材均可达到强耐腐等级(Ⅰ级),抗白蚁性达到9.0级以上;经4年埋地测试,PF树脂复合三唑类防腐剂（PF-PT）处理试材的完好指数为10。综合以上结果,防腐树脂增强改性马尾松木材能有效提高其尺寸稳定性、力学性能、耐腐及抗白蚁性能,其中PF-PT防腐增强改性材达到了室外用材耐久性的要求,具备良好尺寸稳定及防腐防虫功能,具有较好的推广应用价值。     

液化木基酚醛树脂制备胶合板的热压工艺研究

采用速生人工林桉树木材苯酚液化产物和甲醛进一步树脂化制备液化木基酚醛(Liquefied wood phenol formaldehyde,LWPF)树脂作为胶合板用胶粘剂,探讨了热压温度和热压时间对LWPF树脂胶合板胶合性能的影响.结果表明,热压温度和热压时间均对LWPF树脂胶合板的胶合性能有显著影响(P＜0.05),热压温度160℃、热压时间5min时所得胶合板的胶合性能好,平均木破率为86.4％.     

超声波与纳米TiO_2改性脲醛树脂的研究

为了降低脲醛树脂的游离甲醛含量及其胶接制品的甲醛释放量,采用超声波技术,在脲醛树脂合成的过程中加入纳米TiO2对脲醛树脂进行改性。通过改变超声频率和纳米TiO2的添加量考察了其对脲醛树脂的黏度、固化时间、游离甲醛含量及胶合板的甲醛释放量和胶合强度的影响。结果表明:超声频率和纳米TiO2添加量对脲醛树脂甲醛释放量和胶合强度影响显著。当超声频率为28 kHz、纳米TiO2的添加量为0.05%时,树脂的游离甲醛含量降低了77.8%,胶合板的胶合强度提高了155%,甲醛释放量降低了68.3%。13C-核磁共振分析显示,在超声波的作用下,纳米TiO2改性脲醛树脂中有Uron-CH2-Uron结构存在。