木素基酚醛树脂胶粘剂的应用性能研究

采用热化学酚化技术活化木素得到木素酚化产物,以酚化产物代替苯酚制备低成本的木素酚化液基酚醛树脂(LPF)胶粘剂。采用红外光谱(FT-IR)对LPF和传统PF的结构进行了表征,通过对比试验分析了LPF的应用性能,并对LPF胶粘剂应用性能产生的机理作了一定的探讨。结果表明:酚化后的木素参与了LPF胶粘剂的合成,并具有新的不同取代基的苯环结构;LPF胶粘剂与传统酚醛树脂(PF)胶粘剂具有相似的应用性能,前者比后者具有更低的游离酚(醛)含量(游离酚<0.12%,游离醛<0.08%)、更快的干燥速率和更低的施胶量(固含量29%时施胶量为297g/m2);另外,LPF胶粘剂具有优异的胶合性能(达到了Ⅰ类胶合板的标准要求)和储存稳定性,完全满足高性能环保型胶粘剂的使用要求。     

三步共聚法制备木质素基酚醛树脂胶粘剂

利用木质素部分替代苯酚,三步共聚制备了木质素基酚醛树脂胶粘剂(LPF),研究了碱浓度、醛酚比、木质素添加量对LPF的粘度、固含量、游离甲醛含量、游离苯酚含量和胶合强度的影响,并采用FT-IR、13C-NMR和TG对LPF官能团结构和热固化特性进行了表征。结果表明:采用三步共聚法分步加入甲醛溶液,更有利于羟甲基化反应和后续的缩聚反应,并且可操作性好。胶粘剂的最优制备工艺为:碱的质量分数15%(以木质素和苯酚总质量为基准);醛、酚物质的量比2.0∶1;木质素添加量为苯酚物质的量分数30%。制得的LPF胶粘剂的粘度为183.2 mPa·s,固体质量分数45.05%,游离甲酵质量分数0.22%,胶合强度0.85 MPa,均达到GB/T 14732—2006要求。木质素的添加还改善了酚醛树脂的热固化特性。     

麦草碱木素酚化改性及其制备LPF胶粘剂工艺研究

利用碱性条件下酚化改性的麦草碱木素代替部分苯酚制备了高木质素/苯酚比例和胶粘强度高的木质素酚醛树脂(LPF)胶粘剂.利用傅立叶红外光谱(FT-IR)和凝胶色谱(GPC)研究了麦草碱木素在碱性条件下酚化改性前后的结构变化.FT-IR分析表明,麦草碱木素发生了酚化反应,伴随着酯基的断裂和甲氧基的脱落;GPC结果显示,木质素平均分子量降低,分子量分布范围变宽.接着,研究了木质素/苯酚比例、氢氧化钠浓度、甲醛/木质素比例、酚化温度、酚化时间、缩聚温度、缩聚时间等反应工艺参数对LPF胶粘剂性能的影响,优化了麦草碱木素酚化改性制备LPF胶粘剂的反应工艺参数.最后,比较了反应工艺参数优化的LPF胶粘剂与传统PF胶粘剂的各项性能,结果显示,麦草碱木素酚化改性后代替70 % 的苯酚制备得到的LPF胶粘剂的胶粘强度与传统PF胶粘剂相近.     

苯酚处理液体木质素改性酚醛树脂胶粘剂的制备及性能表征

在碱性条件下,液体木质素先经苯酚处理后替代部分苯酚对酚醛树脂进行改性,制备得到液体木质素改性酚醛树脂(LPF)胶粘剂。考察了催化剂用量(苯酚处理木质素时氢氧化钠用量)、苯酚与甲醛(P/F)的物质的量之比、聚合温度、聚合时间对LPF胶粘剂性能的影响。研究结果表明:当催化剂用量3%、n(苯酚)∶n(甲醛)=1∶1.975、聚合温度90℃、聚合时间50 min时,所制备的LPF胶粘剂的干湿胶合强度分别为3.15、1.46 MPa,较未经改性的PF胶粘剂分别提高了17.5%、8.1%,游离苯酚的含量降低至0.62%;LPF胶粘剂的游离甲醛含量为0.22%,固体含量为52.8%,黏度为125 mPa·s。红外分析结果表明,苯酚处理后的木质素可以代替苯酚与甲醛发生反应生成新的物质,该物质有可能与PF胶粘剂发生接枝共聚产生新的醚键桥接,由此也说明在制备LPF胶粘剂过程中木质素发生了化学反应。     

基于橡塑发泡材料生产过程中挥发气体冷凝料调制酚醛胶粘剂的研究

以橡塑发泡材料生产过程中挥发气体冷凝料作为(PF)酚醛树脂胶粘剂的改性剂,合成了LPF(改性酚醛树脂胶粘剂),并对LPF与PUF(尿素改性的酚醛树脂胶粘剂)的pH、固含量、凝胶时间、力学、热稳定性进行分析对比。研究结果发现:当n(酰胺)=0.7(相对于橡塑冷凝料总物质的量而言),LPF比PUF力学性能更优异,剪切强度达到30.85 MPa;LPF比PUF的开始分解温度高20℃。试验结果表明橡塑冷凝料在制备水溶性PF中可以替代尿素,实现工业废料的再利用。     

碳纤维增强木质素基酚醛树脂复合材料的制备及其性能

采用碱催化酚化的方式增加木质素反应活性以替代苯酚,用于制备酚醛树脂及碳纤维增强木质素基酚醛树脂复合材料,探讨了碱催化酚化工艺条件对木质素结构的影响,表征了不同取代比的木质素基酚醛树脂的结构,以及碳纤维增强木质素基酚醛树脂复合材料的形貌和力学性能。结果表明：经碱催化酚化的木质素反应活性明显增加,最佳工艺条件为温度90℃,时间90 min,碱用量4%(w);木质素基酚醛树脂与传统酚醛树脂结构相似,当木质素替代率为30%(w)时,可获得弯曲性能和层间剪切强度高的碳纤维增强木质素基酚醛树脂复合材料。     

高发泡PVC阻燃保温材料应用可行性分析

分析了高发泡PVC保温材料的性能指标,并与目前市场上其他的保温发泡材料,如挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)、模塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)、硬质聚氨酯泡沫塑料(PU)以及酚醛树脂泡沫塑料(PF)等进行对比,指出高发泡PVC阻燃保温材料作为一种新的保温材料,具有难燃、质轻、热导率低、隔音性好、缓冲性能和比强度高等优点,可以开发应用。     

尿素对木质素酚醛树脂胶粘剂性能的影响

考察了尿素对木质素酚醛树脂(LPF)胶粘剂性能的影响,结果表明,在LPF胶粘剂中加入质量分数2%~3%(以总溶液质量为基准,下同)尿素后,胶粘性能明显提高,胶粘强度由2.02 MPa提高到2.21 MPa,游离甲醛质量分数由0.16%降至0.05%,黏度由858 mPa.s降低至306 mPa.s。红外光谱分析表明,尿素与LPF胶粘剂中的游离甲醛反应生成了脲醛树脂,在固化过程中脲醛树脂的羟基与LPF胶粘剂的羟基发生缩合反应,提高了LPF胶粘剂的胶粘强度。     

木质素酚醛模塑料的性能研究

使用自制的木质素酚醛树脂(LPF)与普通酚醛树脂(PF)按一定比例混和, 再与填料及各种助剂炼塑并粉碎成木质素酚醛模塑粉,再压成制品。对制品进行性能测试,LPF占树脂的质量分数为60%时(LPF-60)制品性能很好,其弯曲强度78.0 MPa,冲击强度3.65 kJ/m²,热变形温度174.03℃。SEM分析表明LPF-60的断面比较平整。TG分析表明该模塑粉耐热性能较好,400℃失重8.89%,800℃失重58.16%,1000℃失重93.39%。     

木质素酚醛树脂/丁苯橡胶复合材料的研究

以木质素部分替代苯酚合成木质素酚醛树脂(LPF),制备LPF/丁苯橡胶(SBR)复合材料,并对其形态结构、物理性能和热稳定性进行研究。结果表明:LPF(木质素/苯酚用量比30/70)/SBR复合材料出现相分离,当LPF用量大于25份时,LPF与SBR相互穿插,形成互穿网络结构。加入LPF可以改善复合材料的物理性能,当LPF中木质素/苯酚用量比为30/70、LPF用量为25份时,LPF/SBR复合材料的综合性能最佳。与SBR硫化胶相比,LPF/SBR复合材料质量损失率为5%时的温度降低,质量损失率为50%时的温度升高,质量保持率增大。