用不脱水低摩尔脲醛树脂制造低游离甲醛刨花板与中密度纤维板

试验结果表明差示扫描量热仪 (DSC)能够测得NLFS - 1型捕捉剂与甲醛反应 ,并且这种捕捉剂能够捕捉脲醛树脂胶中的大部分游离甲醛 ,其捕捉量与树脂的摩尔比或游离甲醛量有关。对于低摩尔比 ,不脱水脲醛树脂刨花板和中密度纤维板 ,仅用 5 %捕捉剂就能获得较高的捕捉能力。这些板的游离甲醛释放量均能达到欧洲E1级或国标GB -T11718- 1999A级标准。刨花板后期热处理 ,对板的内结合强度提高明显 ,但板的甲醛释放量略有增加     

一种降低刨花板甲醛释放量的实用方法

采用甲醛释放量达到E2级的脲醛树脂胶粘剂，在刨花板生产的特定阶段添加甲醛捕捉剂，保持热压曲线不变，生产各种规格的刨花板。结果表明，生产出的刨花板甲醛释放量分别达到了欧洲El和E0级标准，且板材具有优良的物理力学性能。     

低甲醛释放量脲醛树脂的制备与性能研究

讨论了可用于制备低甲醛释放刨花板与胶合板的脲醛（UF）树脂制备参数，该UF树脂制备经过4个pH值（1.5,9.0,4.5,8.0)阶段，最后阶段加入尿素的量对UF树脂游离甲醛的含量有着重要的影响。在弱酸阶段随着甲醛与尿素摩尔比和pH值的下降，通过亚甲基键连接的尿素和高分子质量树脂含量增加，而通过亚甲基醚键连接的尿素的含量下降；在碱性条件下甲醛与尿素摩尔比相同的树脂，较高的pH值可以降低游离甲醛的含量和释放量，当添加2%-5%的胶粘剂时，可提高低摩尔比的UF树脂对木材的胶合性能当甲醛与尿素摩尔比达到1：1时，刨花板与胶合板的甲醛释放量可达E1级标准要求。     

纳米二氧化硅/脲醛树脂性能的研究

探讨纳米SiO2 表面处理、加入方式、用量对纳米SiO2 脲醛树脂性能的影响。结果表明 :采用KH - 5 5 0硅烷偶联剂处理纳米SiO2 表面 ,用间歇式超声波震荡法将其加入脲醛树脂中 ,能有效改善树脂性能。当纳米SiO2 用量 <1 5 %时 ,用量越大 ,树脂的胶合强度越高 ,游离甲醛含量越低 ,粘度越大 ,固化时间不变。用纳米SiO2 (用量1% ) 脲醛树脂 (F U摩尔比 1 2 )压制胶合板、刨花板、中密度纤维板 ,板的各项性能指标都超过国家标准要求 ,甲醛释放量达到E1 级水平。同时 ,通过红外光谱和X射线光电子能谱初步探索了纳米SiO2 对脲醛树脂的增强机制     

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。     

甲醛捕捉剂在刨花板生产中的应用

对添加甲醛捕捉剂对刨花板各项物理力学性能影响的研究结果表明,甲醛捕捉剂对刨花板释放甲醛的吸收效果比较明显,但随着甲醛捕捉剂量的增加,刨花板的内结合强度和表面结合强度有所下降。     

脲醛树脂刨花板甲醛释放问题

当采用脲醛树脂作胶粘剂,树脂的甲醛与尿素摩尔比(F/U)为1.27～1.01,表芯层平均树脂施加量分别为11%及8%时,刨花板的性能有如下变化:(1) 板的抗弯强度约降低10%;(2) 板的平面抗拉强度约降低30%;(3) 24小时吸水厚度膨胀率增加19%;(4) 24小时吸水率增加30.6;(5) 穿孔法测得甲醛释放量降低70%;(6) 平均释放量降低77%;(7) 板的芯层施胶量从7%增至9%时,板的内结合强度平均增加27.5%;(8)     

木质素的提纯以及在脲醛树脂胶粘剂中的应用

针对脲醛树脂胶粘剂中游离甲醛含量偏高的问题,研究了尿素/甲醛摩尔比对树脂中游离甲醛含量的影响,选用木质素作为脲醛树脂的改性剂。分析了木质素添加量对树脂中游离甲醛的影响以及木质素的纯度对游离甲醛的捕捉效果。结果表明,摩尔比越低,树脂中的游离甲醛含量越高;木质素通过苯-乙醇的浸提,有助于提高木质素对游离甲醛的捕捉能力。当树脂中M2的含量为尿素的30%时,脲醛树脂的胶合强度为5.91 Mpa,游离甲醛含量为0.094%,均达到最佳值。此外,木质素对脲醛树脂的耐水性能也有明显的改善。     

MUF树脂生产环保型刨花板技术

介绍了一种低三聚氰胺用量的三聚氰胺 -尿素 -甲醛共缩聚树脂 (MUF)。用该树脂加入三聚氰胺等甲醛捕捉剂生产的刨花板甲醛释放量 <9mg/10 0 g(穿孔法 ) ,刨花板的物理力学性能达到A类板优等品的要求 ,可制得E1级环保型刨花板。     

对氨基酚改性脲醛树脂胶黏剂合成工艺及性能研究

通过正交实验研究了对氨基酚改性脲醛树脂胶黏剂合成工艺及性能.探讨了甲醛/尿素(F/U)最终摩尔比、对氨基酚加入量和尿素分批加入比例对脲醛树脂游离甲醛含量及胶黏剂性能的影响.结果表明:F/U终摩尔比为1.3、对氨基酚加入量为尿素总量的2％、尿素分批加入比例为70∶20∶10得到的脲醛树脂游离甲醛含量降低到了0.485 0％,剪切强度达到了3.65MPa,提高了一倍,而且耐水性也明显提高.     

Influence of the melamine content in melamine-urea-formaldehyde resins on formaldehyde emission and cured resin structure

The effect of melamine content in melamine-urea-formaldehyde (MUF) resins on the formaldehyde emission and resin structure was investigated using six MUF resins synthesized with different F/(M + U) and M/U molar ratios. The formaldehyde emission from the plywood decreased as the F/(M + U) molar ratio decreased and the M/ U molar ratio increased. In addition, the bond performance was enhanced as the M/U molar ratio increased in the MUF resins with a fixed F/(M + U) molar ratio. Quantitative solution¹³C-NMR spectra of MUF resins revealed that the MUF resins with a high melamine content consisted of more highly branched crosslinkage structure and free melamine compared to the resins with low melamine contents. Furthermore, solid-state¹³C CP-MAS NMR spectra of cured MUF resins proved that more methylol groups, dimethylene ether, and branched methylene structures were present in the MUF resins with a higher F/(M + U) molar ratio, leading to increased bond strength and formaldehyde emission. There is no significant difference in the linkage structure of the cured resins with the same F/(M + U) and different M/U molar ratios except the ratios of carbonyl carbon of urea and triazine carbon of melamine. Therefore, the lower formaldehyde emission from cured MUF resins with a higher M/U molar ratio might be ascribed to the stronger linkages between triazine carbons of melamine than those of urea carbons. Consequently, the melamine contributed to strong crosslinking linkages in the cured resin structures, leading to lower formaldehyde emission and better bond performance.Part of this work was presented at the 48th Annual Meeting of the Japan Wood Research Society, Shizuoka, April 1998     

热压工艺对刨花板甲醛及其他有机挥发物释放总量的影响

以兴安落叶松刨花和脲醛树脂胶黏剂为原料,采用正交试验法研究热压温度、热压时间、施胶量、密度工艺因子对刨花板甲醛和其他挥发性有机化合物释放量的影响.结果表明:热压温度、热压时间、施胶量和密度4个工艺因子对刨花板甲醛的释放及其他有机挥发物的释放均影响显著;提高热压温度、延长热压时间、降低板密度能显著降低甲醛及有机挥发物的释放量;综合考虑甲醛及其他有机挥发物释放量确定优化工艺因子为热压温度180℃,热压时间37.5 s·min-1,施胶量11%,密度0.6 g·cm-3,压制出的刨花板甲醛及其他有机挥发物释放量明显下降,满足GB 18580-2001的要求.     

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。     

E1胶合板用低成本脲醛树脂胶粘剂的研究

以尿素和甲醛为原料,在特定配方和工艺条件下合成脲醛树脂胶粘剂,根据它们的不同性能分别作为主体树脂、甲醛捕捉剂和强化剂。通过实验设计将三者进行了复配。研究结果表明:在主体树脂中加入10％的甲醛捕捉剂、5％-15％的强化剂和20％的面粉可以制得E1胶合板用胶粘剂。该胶粘剂成本较低,能显著提高胶合板的胶合性能,降低甲醛释放量。     

不同物质的量之比乙二醛⁃尿素⁃甲醛共缩聚树脂的合成与性能

为了降低木材胶黏剂中的甲醛含量,减小胶合板甲醛释放对人体健康和环境造成的危害,采用乙二醛与单羟甲基脲(MMU)反应,合成了MMU与乙二醛物质的量之比分别为0.7∶1.0,0.9∶1.0,1.1∶1.0和1.3∶1.0的乙二醛?尿素?甲醛(GUF)共缩聚树脂;采用傅里叶变换红外光谱(FT?IR)和X射线衍射(XRD)对树脂的结构进行了表征,对树脂的基本性能、固化性能、润湿性能及胶合性能进行测定,并进行对比分析。结果表明,合成制备的GUF树脂稳定性较好,均超过了10 d;外观均为酒红色均一液体。MMU与乙二醛的物质的量之比对树脂固体含量和黏度有较大影响,固体含量随着物质的量之比增大而增大,当MMU与乙二醛物质的量之比为1.3∶1.0时,树脂的固体含量为63.12%;当MMU与乙二醛物质的量之比为0.9∶1.0时,树脂黏度的最小值为23.91 mPa·s。树脂的主要官能团(N—H、O—H、C??O、C—O—C和C—N)的红外吸收峰基本不受物质的量之比的影响。树脂对杨木单板的润湿性能良好,接触角为50.8°~57.3°;MMU与乙二醛的物质的量之比为1.3∶1.0时合成的GUF树脂性能较优,胶合板干状胶合强度和湿强度分别为1.81和1.47 MPa;低物质的量之比的GUF树脂固化后会出现晶体结构。     

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。     

脲醛树脂胶中甲醛捕捉剂的研究

用FS-1作脲醛树脂胶的游离甲醛捕捉剂。FS-1在调胶时加入。它有三种功能：甲醛捕捉剂、固化剂和改性剂。FS-1不仅能与甲醛迅速反应,而且能与脲醛树脂分子发生交联。试验结果表明：当FS-1甲醛捕捉剂添加量为9％时,刨花板的甲醛散发量能降低42．3％,且符合GB/T4897－92刨花板标准A类一等品要求;刨花板IB提高达83％,MOR提高达37％。胶粘剂的凝胶时间也有所缩短。     

Scavengers for achieving zero formaldehyde emission of wood-based panels

This work examines the performance of three formaldehyde scavengers in wood-based panels. Sodium metabisulfite, ammonium bisulfite and urea were applied in different physical forms during particleboard production, and the resulting physico-mechanical properties (internal bond strength, thickness swelling, density and moisture content) and formaldehyde emission levels were compared. Formaldehyde content was measured using the perforator method, and formaldehyde emission was evaluated both by desiccator and gas analysis methods. The chemical reactions involved in each formaldehyde scavenging process are proposed and discussed. The tested scavengers showed distinct performances under the different emission testing conditions, which were interpreted in terms of the stability of the chemical compounds formed upon formaldehyde capture. Sodium metabisulfite proved to be an excellent scavenger for all formaldehyde methods allowing the production of particleboard panels with zero formaldehyde emission.