纳米氧化镁催化合成木素-酚醛树脂的工艺及性能

以纳米氧化镁(MgO)为催化剂,合成酶解木质素含量为50%的木素-酚醛(LPF)树脂,探究甲醛/苯酚(F/P)量比、MgO添加量、NaOH/P量比等参数对树脂凝胶时间、储存期及试件胶合强度的影响规律。结果表明,LPF树脂的优化合成工艺是:F/P量比为1.9,MgO添加量为1.5%,NaOH/P量比为0.9,制备树脂的凝胶速度较普通树脂提高30%以上,试件胶合强度满足GB/T 9846-2015中I类胶合板要求。     

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。     

用酚化木材制备酚醛树脂的研究

本文研究了用酚化木材制备酚醛树脂的技术,并对其性能进行分析。在硫酸催化作用下,用苯酚对中国人工林杨树木粉进行液化。待液化产物冷却后,加入一定量的碱性催化剂和福尔马林,在(60?2)C下1小时,然后升温至(85?2)C继续反应1小时,冷却。同时观察了甲醛与苯酚的配比对树脂性能的影响。结果表明当甲醛与苯酚的摩尔比超过1.8时,用酚化木材制备的酚醛树脂具备较高的胶合强度和很强的胶合耐久性,并具有极低的醛类释放量。图4参13。     

思茅松的苯酚液化及树脂化研究

研究了硫酸催化条件下,将恩茅松在苯酚中液化用于制备酚醛树脂的技术工艺,分析了各工艺参数对思茅松液化效率的影响,测定了由液化产物制备的液化木基酚醛树脂的物理化学性质和胶合强度。结论如下：1）．液比、反应温度、时间和木粉目数是影响液化反应效率的重要因素,液化产物的残渣率均随上述工艺参数值的升高而降低。2）．残渣含量对树脂物化性质和胶合强度均有影响,残渣含量降低,树脂粘度减小,聚合时间缩短,游离酚含量降低,胶合强度升高。3）．甲醛／苯酚摩尔比对树脂的物化性质和胶合强度也有影响,甲醛／苯酚摩尔比增加,树脂粘度增加,聚合时间减少,游离酚含量减低,胶合强度升高。     

间苯二酚改性酚醛树脂胶黏剂的研究

采用间苯二酚改性酚醛树脂胶黏剂,结果表明,P/R摩尔比对间苯二酚-苯酚-甲醛树脂胶合木的剪切强度影响不大,剥离率与P/R摩尔比呈线性关系.间苯二酚-苯酚-甲醛树脂胶合木的剪切强度≥6MPa,剥离率＜10％.     

低成本酚醛树脂压制家具用胶合板的研究

酚醛树脂是一类性能优良的结构胶黏剂,但价格昂贵。在保证胶合强度的条件下,试验引入价廉的尿素替代部分苯酚,以降低酚醛树脂生产成本。试验表明,对酚醛树脂性能影响的主次依次为:尿素含量聚乙烯醇用量NaOH用量。通过正交试验确定出尿素改性酚胶试验的最佳工艺条件:甲醛(37%)的加入量为272s,苯酚的质量为120s,尿素含量为30%,摩尔比1:0.65(P/NaOH),聚乙烯醇的加人量为6g,所制得的改性酚醛树脂的胶合强度优异,且成本降低。     

花生壳苯酚液化物-甲醛树脂胶用于集装箱底板试验

花生壳苯酚液化物-甲醛树脂胶粘剂是花生壳粉苯酚液化后的高反应活性产物与甲醛缩聚而成的高耐水性木材胶粘剂.探讨了花生壳苯酚液化物-甲醛树脂胶粘剂用于集装箱底板生产的最佳胶合工艺,检测了集装箱底板的各项物理力学性能和耐老化性能,并与传统酚醛胶及落叶松单宁胶进行了成本对比分析.结果表明,花生壳苯酚液化物-甲醛树脂胶粘剂的最佳胶合工艺为双面施胶量350 g/m2,热压时间1.2 min/mm,热压温度140℃;在此热压工艺条件下压制的集装箱底板的各项物理力学性能可以满足国家标准的要求,具有胶合强度高、耐老化性能优异、成本低廉等优点.     

pH值对酚醛树脂性能的影响

为了探究pH值对酚醛树脂(PF)理化性能及其压制的胶合板性能的影响,实验分别合成了pH值为10、11、12和13的四种PF树脂,并重点分析了树脂的游离甲醛、游离苯酚、凝胶时间、胶合强度和甲醛释放量的变化规律。通过FT-IR和~(13)C-NMR对不同pH值的PF树脂进行了结构表征,利用旋转流变仪研究了树脂的固化速度。实验结果表明随着树脂的pH值升高,PF树脂的游离苯酚和游离甲醛的含量均呈下降趋势,凝胶时间先缩短后变长,固化速度先加快再变慢。当pH值为12时,PF树脂和胶合板的性能达到最佳。     

人工林木材的苯酚液化及树脂化研究Ⅱ.液化木基酚醛树脂的制备和性能表征

研究液化产物树脂化合成工艺,表征液化木基酚醛树脂的物化性质,评价树脂的胶合强度和木破率.结果表明,采用一次缩聚的投料方式能简化操作工艺,缩短合成时间.木材液化产物中残渣的过滤与否,对树脂性能有一定程度的影响:残渣含量高时,影响较大;残渣含量低时,影响较小.当甲醛与苯酚的量比为1.5和1.8时,利用含11.0%残渣的杉木液化产物和含16.5%残渣的杨木液化产物,制备了性能优良的酚醛树脂.     

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.     

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。     

Factors affecting the resinification of liquefied phenolated wood

Wood of Chinese fir and poplar were liquefied in phenol at 150℃ and atmospheric pressure. The liquefied wood were reacted with formaldehyde to synthesize the liquefied wood-based resin. The factors affecting the resinification and the properties of new resin were investigated. The results show that the formaldehyde/liquefied wood molar ratio, reaction temperature, reaction time and sodium hydroxide/liquefied wood molar ratio have important influence on the resin characteristics. With the increase of formaldehyde/liquefied wood molar ratio, the yield of resin increases, and the flee phenol content of resins decreases, showing that the resinification of liquefied wood is more complete at higher formaldehyde/liquefied wood molar ratios. The reaction temperature on the viscosity of the liquefied resin has considerable effect; the viscosity of resin increased with increasing reaction temperature, and the amount of liquefied poplar resin increased more quickly than that of liquefied Chinese fir resin. The resinification time also has obvious influence on the viscosity of resin; the viscosity of liquefied poplar resin is more sensitive to resinification time compared with that of liquefied Chinese fir. The amount of sodium hydroxide can improve the water miscibility of liquefied wood resin. The optimum sodium hydroxide/liquefied wood molar ratio for preparation of liquefied wood-based resins exceeds 0.4.     

三聚氰胺改性低毒脲醛树脂耐水性研究

不同摩尔比的两类低毒脲醛树脂(JQ21未改性,JQ22与5%三聚氰胺共聚),分别与不同质量比的三聚氰胺树脂混合,并在不同的固化体系中固化,用于胶合板的压制.对胶合板的胶合性能及甲醛释放量进行了研究.实验结果表明:固化体系不同,胶接强度也不相同;随着摩尔比的增加,胶接强度提高,甲醛释放量亦相应提高;同时采用共聚和共混两种方法进行改性的脲醛树脂,其胶接强度和甲醛释放量均优于单一的采用共混改性的脲醛树脂;并且混合胶液中三聚氰胺的比例越低,胶接性能越筹,甲醛释放量变化逐渐趋于平稳.     

新型酚醛树脂改性大豆蛋白基胶黏剂的研究

以脱脂大豆粉为原料制备大豆蛋白基胶黏剂(豆胶,S),以普通甲醛制备的酚醛树脂(PF_1)和高浓度甲醛制备的酚醛树脂(PF_2)为交联剂,使用前将两者直接混合得酚醛树脂改性豆胶(PF_1/S、PF_2/S)。利用差示扫描量热(DSC)、红外光谱(FT-IR)、动态热机械性能(DMA)和核磁共振碳谱(~(13) C NMR)分析对产品性能进行了测试与表征。结果表明:等物质的量之比条件下,高浓度甲醛较之普通甲醛制备的酚醛树脂改性豆胶胶合板干、湿剪切强度分别提高4.3%和11.6%,并且强度稳定性好;动态DSC分析表明,PF_2可以降低豆胶体系的固化温度和活化能,与豆胶的交联反应较容易;~(13) C NMR分析表明,PF_2体系羟甲基达88.73%,明显高于PF_1的80.91%;FT-IR分析证实酚醛树脂与豆胶中的氨基发生反应,并且PF_2反应效率更高;DMA分析表明,PF_2/S能够改善胶合产品的力学性能和热稳定性,降低豆胶的固化反应起始温度,提高固化反应速率。     

三聚氰胺脲醛树脂改性酚醛树脂胶粘剂的研究

采用常规合成的脲醛(UF)或酚醛(PF)树脂胶对多层胶合板贴面时，很容易出现开胶或透胶现象。本研究采用三聚氰胺脲醛(MUF)树脂对PF树脂进行改性，生产浅色改性PF胶粘剂，探讨了MUF与PF树脂摩尔比、混合比、热压条件等对胶液的粘度、缩合度、稳定性、胶层颜色及胶合质量的影响。结果表明，改性后的浅色酚醛树脂胶粘剂筘存性好、固化后胶层近似木材本色、高强耐水、耐候，用来压制的多层实木复合地板可达到GB9846．1～12-88Ⅰ类胶合板要求。     

超声波法活化麦草碱木素及用于PF胶黏剂的研究

麦草碱木素是我国造纸工业重要的剩余物,但是麦草碱木素的结构决定了其反应活性较低,从而使其应用受到较大的限制。笔者根据麦草碱木素的特点分别对比超声破碎仪不同的超声条件(时间:10、20、30、40min;振幅:60、80、100)和不同的溶液质量比(100:0,60:1,20:1)对麦草碱木素的活化效果,并探索用活化后的木素代替部分苯酚(10%、20%、30%、40%)制备酚醛树脂胶黏剂的可行性。研究结果表明:超声波作用可显著提高酚羟基的含量。超声波作用时间在20min、振幅80、溶液质量比20:1时效果相对较好。经过超声波活化的木素按20%的量替代苯酚制备LPF,压制的胶合板的胶合强度都达到国家Ⅰ类胶合板的要求,并能与未改性的酚醛树脂(PF)胶黏剂相媲美。     

油茶饼粕的苯酚液化及产物的结构表征

为了综合利用油茶饼粕,分析了油茶饼粕的基本组成,采用苯酚为液化剂,硫酸为催化剂,对油茶饼粕进行了液化实验。结果显示油茶饼粕中糖类、粗纤维和粗蛋白质的总质量分数约为75%,能够有效进行液化。研究了反应温度、苯酚与油茶饼粕的质量比(液比)、催化剂的用量及液化时间对液化反应的影响,实验得出较佳的液化工艺条件为:硫酸用量4%,液化时间1.5 h,液化温度140℃,液比值4,此时液化残渣率16.25%。利用傅里叶红外光谱(FT-IR)分析了油茶饼粕及其液化残渣和产物的结构特征,结果显示苯酚与油茶饼粕组分发生了明显酚化反应和醚化反应,形成了更多的活性官能团。油茶饼粕中蛋白质结构遭到破坏,蛋白质也发生了液化反应。     

三种三聚氰胺改性脲醛树脂胶结构与性能关系的研究

用IR、~(13)C-NMR、TG等仪器分析手段结合化学分析对三种三聚氰胺含量不同和F/(U+M)摩尔比不同的MUF树脂的化学结构和性能之间的关系进行研究。发现MUF树脂的固化时间与其羟甲基含量有关。用MUF树脂压制的杨木胶合板的强度与其三聚氰胺量和羟甲基含量有关。杨木胶合板的甲醛释放量与MUF树脂的羟甲基含量和亚甲基醚键含量有关。