木质素在脲醛树脂胶粘剂中的应用

为解决脲醛树脂(UF)胶粘剂中游离甲醛含量偏高等问题,首先确定了n[甲醛(F)]∶n[尿素(U)]的合适比例,然后以羟甲基化木质素作为UF的改性剂,制备木质素改性UF胶粘剂。研究了木质素的种类及用量对UF各项性能的影响。结果表明:UF中游离甲醛含量随n(F)∶n(U)比例增加而增大;在UF改性过程中,硝酸木质素对游离甲醛的捕捉能力优于硫酸木质素,当w(硝酸木质素)=30%(相对于尿素总质量而言)时,游离甲醛含量(0.126%)相对最低;木质素加入的同时还有助于提高改性UF胶粘剂的胶接强度和耐水性。     

E_0级中密度纤维板用低成本三聚氰胺改性脲醛树脂的研制

以n(甲醛)∶n(尿素)比例、三聚氰胺用量[相对于改性UF(脲醛树脂)胶粘剂质量而言]作为影响因素,中密度纤维板(MDF)的力学性能和甲醛释放量等为考核指标,采用单因素试验法优选出制备三聚氰胺改性UF胶粘剂的最佳工艺条件。结果表明:该制备方法不添加任何助剂,其最佳工艺条件为n(甲醛)∶n(尿素)=0.95∶1和w(三聚氰胺)=5%;由该胶粘剂压制而成的MDF经穿孔法检测后,其理化性能合格、甲醛释放量低于5 mg/100 g。     

改性脲醛树脂对提高淀粉胶粘剂耐水性能的研究

为进一步提高淀粉胶粘剂的耐水性能,在传统脲醛树脂(UF)和淀粉胶粘剂合成工艺的基础上,以环氧氯丙烷(ECH)作为UF的接枝共聚改性剂,制备环氧型UF;然后将环氧型UF与传统淀粉胶粘剂进行复配,制备改性淀粉胶粘剂。以耐水剪切强度作为考核指标,采用正交试验法优选出制备改性UF的较佳工艺条件。结果表明:当n(F)∶n(U)=2.0∶1、m(ECH)=8 g、缩聚温度为90℃和接枝共聚时间为75 min时,制成的改性UF可明显提高复配淀粉胶粘剂的耐水性能。     

木质素改性脲醛树脂胶粘剂合成工艺及性能研究

以木质素作为改性剂,采用正交试验法探讨了n(甲醛)∶n(尿素)、木质素加入量和木质素加入时间对UF(脲醛树脂)胶粘剂的游离甲醛含量和胶接强度的影响,并优选出制备改性UF胶粘剂的最佳工艺条件。结果表明:当n(F)∶n(U)=1.6∶1、w(木质素)=40%(相对于尿素质量而言)和前期加入木质素时,UF胶粘剂的游离甲醛含量(0.052 8%)满足室内装饰装修材料用胶粘剂中有害物质限量要求(GB 18583—2001)、胶接强度为6.65 MPa且耐水性明显提高。     

粉状脲醛树脂的制备及性能优化

采用M(三聚氰胺)对UF(脲醛树脂)改性,并经高温干燥过程制备粉状MUF(三聚氰胺改性脲醛)树脂,并对M掺量、M两次添加比例、树脂固含量与固化剂影响MUF树脂性能规律进行探究。结果表明:随三聚氰胺添加量增加,MUF粉状树脂甲醛释放量逐渐降低,胶接强度先增后降,并在w(M)=5%(相对于UF总质量而言)时达到最佳;当M两次添加比例m(M_1)∶m(M_2)=1∶4,树脂胶接强度最大,粉状树脂颗粒均匀,分散性较好;液体MUF树脂固含量为30%时,干燥后制备的粉状树脂胶接强度最大、甲醛释放量最低;m(固体固化剂)∶m(粉状树脂)=15∶100比例混合时,MUF树脂胶粘剂综合性能最佳。     

淀粉与脲醛树脂复合胶粘剂的制备与性能研究

以聚乙烯醇(PVA)、硼砂、玉米淀粉、次氯酸钠、亚硫酸钠和纳米高岭土等为主要原料,制备淀粉胶粘剂;然后以常温固化的UF(脲醛树脂)作为淀粉胶粘剂的交联改性剂,制备UF/淀粉复合胶粘剂。研究结果表明:当w(PVA)=10%、m(硼砂)∶m(干淀粉)=12.5∶30、w(纳米高岭土)=2%和m(淀粉胶)∶m(UF胶)=5∶5时,相应复合胶粘剂的综合性能(包括流动性、耐水性和干湿胶接强度)相对最佳。     

氨基硅烷偶联剂改性凹凸棒石在UF胶粘剂中的应用研究

利用不同硅烷偶联剂改性ATP(凹凸棒石)或SiO2-ATP,并制备了相应的UF(脲醛树脂)胶粘剂。探讨了改性ATP或SiO2-ATP的工艺条件及其对UF胶粘剂的甲醛释放量、剪切强度等影响。结果表明:含氨基的硅烷偶联剂(A-1160和KH-792)对ATP/UF或SiO2-ATP/UF胶粘剂的甲醛释放量、剪切强度的影响较大;当w(A-1160或KH-792)=15%(相对于ATP质量而言)、w(改性ATP)=10%(相对于甲醛和尿素总质量而言)时,经60℃、3 h吸附后,相应UF胶粘剂的甲醛释放量分别下降了53.27%或53.04%,剪切强度分别增加了57.27%或46.73%;当w(A-1160或KH-792)=15%、w(改性SiO2-ATP)=10%时,经60℃、2 h吸附后,相应UF胶粘剂的甲醛释放量分别下降了34.84%或48.82%,剪切强度分别增加了68.88%或55.38%。     

红外光谱与热重分析法研究腐植酸改性脲醛树脂

将腐植酸(HA)进行羟甲基化改性,然后按照m(HA羟甲基化溶液)∶m[脲醛树脂(UF)]=1∶4比例将两者混合均匀,制得腐植酸-脲醛树脂(HUF)。采用红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)及差示扫描量热(DSC)法等对UF和HUF的结构、热稳定性及玻璃化转变温度(Tg)等进行表征。结果表明:HUF与UF的FT-IR曲线基本相同,前者的FT-IR特征峰均有不同程度增强,热失重峰向高温区移动,说明HUF既保留了UF的原有结构,又具有较强的耐热性;当w(改性HA)=5%～30%时,HUF胶粘剂的胶接强度相对较大;与未改性UF相比,HUF价格更低(节约350元/t)、更环保(甲醛释放量达到GB 18 580-2001标准中E1级指标要求),故HUF具有较强的市场竞争力和良好的应用前景。     

固化体系对脲醛树脂粘接强度的影响

UF(脲醛树脂)胶粘剂在木材工业中应用广泛,但其在生产和使用过程中会持续释放出危害环境和人体健康的游离甲醛。采用降低n(甲醛)/n(尿素)比例和使用传统固化剂氯化铵时,虽可降低UF胶粘剂的游离甲醛含量,但其固化速率较小、粘接强度较低。以过硫酸铵、多官能团物质(G)、甲酸、氯化铵及其不同复合物等分别作为UF的固化剂,采用单因素试验法优选出制备改性UF胶粘剂的最佳工艺条件。研究结果表明:当p H=5.5、w(氯化铵)=3%和w(G)=0.6%(均相对于UF质量而言)时,改性UF胶粘剂的粘接强度(为1.95 MPa)相对最大、适用期(为8 h)相对较长且游离甲醛含量相对较低。     

水溶性羽毛蛋白的制备与化学改性

采用亚硫酸钠预处理、氢氧化钠水解羽毛蛋白粉制备出水溶性羽毛蛋白(FP)。用甲醛和NaHSO3对羽毛蛋白改性得到改性羽毛蛋白(MFP),分析了改性的反应机理,并用FTIR对水解羽毛蛋白改性前后的结构进行了表征。对影响羽毛蛋白相对分子质量以及羽毛蛋白改性的因素进行了考察,结果表明,在w(NaOH)=0.4%的水溶液中,水解温度90℃,水解时间2 h时,制得相对分子质量为10 000~40 000的水溶性羽毛蛋白。羽毛蛋白质磺甲基化改性的最佳工艺条件为:w(FP)=10%,m(甲醛)∶m(亚硫酸氢钠)∶m(FP)=0.4∶1∶10,溶液pH=11,反应温度70℃,反应时间3 h。     

氯丁橡胶与金属热硫化型胶膜的研究

采用机械共混法和胶料成膜技术制备出一种酚醛树脂(PF)-橡胶型膜状胶粘剂(胶膜)。结果表明:当n(37%甲醛)∶n(苯酚)∶n(氢氧化钠)=1.8∶1∶0.1、反应温度为70℃和反应时间为2.5 h时,合成的甲阶PF具有较高的羟甲基含量(28.3%),满足PF-橡胶型胶膜的制备要求;当m(氯丁橡胶)∶m(氯化天然橡胶)∶m(PF)∶m(炭黑)=100∶(5～10)∶(70～80)∶40、m(PF)∶m(硼酚醛树脂)=4∶1时,胶膜的剪切强度超过5.0 MPa、180°剥离强度超过4.0 kN/m且胶接件的破坏形式多为橡胶内聚破坏;该胶膜具有较好的热稳定性(热失重温度为300℃左右),满足氯化橡胶生胶片与金属之间的热硫化胶接要求;该胶膜与适宜底胶配合而成的双涂型胶接体系,可实现氯化橡胶生胶片与树脂基复合材料之间的热硫化胶接。     

基于改性橡子淀粉制备的UF胶粘剂用填料性能研究

以改性橡子淀粉、茶叶废料粉和无机矿物粉组成的复合无机填料作为面粉的替代物,配制胶合板用脲醛树脂(UF)胶粘剂。着重探讨了复合无机填料的种类及含量对UF胶粘剂和胶合板的固化速率、预压性能、热稳定性能、胶合强度及其甲醛释放量等影响。结果表明:以复合无机填料替代面粉制成的胶合板用UF胶粘剂,具有预压性能良好、胶合板胶合强度更高且甲醛释放量更低等优点,其应用前景良好。     

落叶松生物油改性脲醛树脂胶粘剂的制备与性能研究

以自制落叶松热解生物油为原料,采用萃取法制备富酚油;然后以此作为UF(脲醛树脂)的改性剂,考察了富酚油含量对改性UF胶粘剂性能的影响。结果表明:富酚油组分复杂,其中酚类物质含量为53.87%;当w(富酚油)=10%(相对于尿素质量而言)时,改性UF胶粘剂的综合性能较好,由其压制而成的3层杨木胶合板的胶接强度(1.23 MPa)和甲醛释放量(1.05 mg/L)均优于未改性UF胶粘剂。     

复合金属板用高强度耐腐蚀聚酯型热熔胶的研制

按照m[氯乙烯醋酸乙烯酯(VC-VAc)]∶m[二月桂酸二丁基锡(DBTDL)]∶m[邻苯二甲酸二丁酯(DBP)]∶m(硬脂酸钙)=50∶3∶4∶1比例配制复合氯醋树脂,然后以此作为聚酯热熔胶的改性剂。结果表明:当w(复合氯醋树脂)=30%(相对于热熔胶而言)时,改性热熔胶的粘接强度为7.6 MPa,Tg提高到91.2℃;改性热熔胶在10%醋酸或40%NaOH溶液中浸泡48 h后未发生剥离现象,其最大粘接强度分别为6.68 MPa和6.39 MPa;经5%NaCl喷雾24 h或10%Na2CO3溶液浸泡48 h后,其性能最接近未浸泡试样;该高性能热熔胶适用于双金属板的热复合。     

食品包装材料用无毒干法覆膜胶乳液的研制

以醋酸乙烯酯(VAc)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为硬单体、丙烯酸丁酯(BA)为软单体、交联单体(TM-200)/丙烯酸(AA)为复合交联剂、叔丁基过氧化氢(TBHP)/甲醛合次硫酸钠(吊白块)为氧化-还原型引发剂、可聚合型阴离子乳化剂(SVS-25)为环保型乳化剂和Gohsefimer Z-210为改性保护胶体,采用乳液聚合法制备出食品包装材料用无毒干法覆膜胶。研究结果表明:采用减压脱除及后添加氧化-还原型引发剂,可使覆膜胶中残余单体含量降至0.01%以下;当m(VAc)∶m(MMA)∶m(BA)=30∶10∶60、乳化剂中m(SVS-25)∶m(Gohsefimer Z-210)=1∶1、w(乳化剂)=2.0%和w(氧化-还原型引发剂)=0.20%时,覆膜胶的综合性能相对最好。     

胶合板用脲醛树脂胶粘剂的纳米改性

以MMT(蒙脱土)或OMMT(有机蒙脱土)作为改性剂,两者分别在UF(脲醛树脂)合成的不同阶段(加成阶段、缩聚阶段和缩聚后期)中以同一投料比引入体系中,制备相应的改性UF胶粘剂。研究结果表明:当n(F):n(U)=1.2:1、w(MMT或OMMT)=2%(相对于尿素总质量而言)时,MMT和OMMT的引入,能使相应改性UF胶粘剂的某些性能(如黏度、固含量、胶接强度和固化时间等)增加、游离甲醛含量降低;OMMT的改性效果优于MMT,并且OMMT在加成阶段投入时降醛效果明显,在缩聚阶段投入时补强效果明显。