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。     

木质素用于制备人造板胶粘剂的研究

分别采用硫酸、硝酸和盐酸从造纸黑液中提取木质素为原料,替代部分苯酚,制备木质素酚醛树脂,并测定其固含量、动力黏度(40℃)、游离甲醛含量和胶合强度等性能;考查了木质素掺入量、催化剂加入量和酚醛物质的量比对木质素酚醛树脂性能的影响.结果表明,当上述3种木质素掺入量为20%时,获得的胶粘剂性能均较好;以掺入20%硝酸木质素为例,当催化剂加入量为0.6%、酚与醛物质的量比为1:1.5时,得到性能较好的胶粘剂.用木质素替代部分苯酚,不仅可以降低生产成本,而且更环保.     

秸秆乙醇副产物酚醛树脂的制备与应用

以秸秆乙醇副产物、苯酚、甲醛为原料,NaOH为催化剂,通过逐步共聚制备了秸秆乙醇副产物改性酚醛树脂胶粘剂,并进行了中试放大试验和人造板生产试验。通过工艺优化发现,秸秆乙醇副产物最高可替代50%质量的苯酚,且不影响酚醛树脂胶粘剂的性能,其游离甲醛含量0.22%;制备的桉杨三层胶合板100℃水煮3 h,粘接强度为0.98 MPa,达到国家Ⅰ类板要求;甲醛释放量为0.23 mg/L,达到E0级。     

低游离甲醛含量酚醛树脂胶粘剂的合成

采用两次加碱一次回流法合成工艺代替一次法和两次碱法制备了酚醛树脂胶粘剂。对产物粘度,游离甲醛含量及固化物拉伸剪切强度测试,研究了酚醛比、催化剂加入量、反应温度、回流时间等对产物性能的影响。结果表明:苯酚与甲醛物质的量比1∶2,催化剂加入量为苯酚质量分数的25%,回流反应45 min可得到具有交联结构的酚醛树脂胶粘剂,产品分子质量及粘度适中,拉伸剪切强度可达到5 MPa以上,游离甲醛质量分数<0.03%,稳定性较好。     

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。     

人造板用胶粘剂的发展趋势

2000年世界人造板的产量为1.54亿m3,耗用370万t胶粘剂。人造板工业使用的三大胶是脲醛树脂胶、酚醛树脂胶和三聚氰胺-甲醛树脂胶。脲醛树脂胶作为主要品种,用量超过250万t/a,降低树脂制备中甲醛/尿素的物料配比、添加甲醛捕集剂是减少甲醛释放量的有效方法,但需引入耐水性物质改善树脂的耐水性;以尿素代替部分三聚氰胺制备三聚氰胺-甲醛树脂,可降低树脂的成本,但要达到较好的耐老化性,三聚氰胺和尿素的比例应大于40:60;提高固化速度、降低固化温度是酚醛树脂的发展趋势,引入金属离子、提高碱性、提高聚合度和外加固化促进剂是主要途径。低毒、优质的木材胶粘剂将越来越受到关注。     

甲醛/苯酚配比对可发性甲阶酚醛树脂性能的影响研究

以苯酚、多聚甲醛、甲醛溶液为原料,NaOH为催化剂,采用逐步共聚的聚合工艺,制备可发性甲阶酚醛树脂,采用环保型发泡剂、匀泡剂、实验室自制复合酸固化剂制备阻燃保温酚醛泡沫材料。研究了甲醛/苯酚配比(物质的量之比即F/P)进行单因素分析,对可发性甲阶酚醛树脂的物理性能、有毒物质残余量、分子结构和活性的影响以及与树脂可发性的关系。结果表明,当F/P=2.0时,可发性甲阶酚醛树脂的粘度为2 680 mPa.s,游离甲醛含量为0.75%,游离苯酚含量为2.3%,羟甲基含量为34.83%,泡沫表观密度为0.050 7 g/cm3。     

尿素和MgO改性木质素基酚醛树脂研究

以尿素和纳米氧化镁(MgO)为改性剂,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,系统考察了尿素添加量、MgO添加量、木质素添加量等过程参数对木质素基酚醛树脂胶粘剂的密度、黏度、固含量和游离甲醛含量的影响,并采用FTIR和DSC对木质素基酚醛树脂胶粘剂官能团结构和热固化特性进行表征。结果表明,在尿素和MgO协同催化作用下,木质素添加量可以提高到45%,并且热固化性能显著提高。     

竹胶板用粘合剂的改性研究

随木材资源量日趋减少,竹胶板作为以竹代木的新型板材,有十分广阔的应用前景。针对竹胶板用脲醛树脂粘合剂存在游离甲醛含量高、耐水性差、贮存稳定性不好等缺点,选用苯酚对其合成改性并评价了主要性能。研究结果表明:甲醛/尿素摩尔比为1.3:1,尿素分两次加入,首次加入量为80%,苯酚加入量为反应物总质量的2%,合成树脂与酚醛树脂按10:1共混,可制得综合性能优良用做竹胶板粘结的脲醛树脂,其游离甲醛含量为0.18%,达到E2标准;耐沸水时间为302 min;胶合强度为4.16MPa。     

高物质的量比低游离酚热塑性酚醛树脂的合成工艺

为降低耐火材料用酚醛树脂中游离酚的含量,选择苯酚与甲醛物质的量比1∶1.5,分步加入甲醛,醋酸锌为催化剂,添加质量分数2%,糠醇为溶剂,在60～85℃下制备了液态热塑性酚醛树脂,对产品的物化性能进行了测试并以红外光谱对其结构作了表征。结果表明,该工艺合成的酚醛树脂存在高邻位取代结构,残炭量达到45.66%,游离酚质量分数为1.87%。以原料中苯酚的量计算,产率可达到148.8%。     

插层有机纳米蒙脱土对脲醛树脂胶粘剂性能的影响

用十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基三甲基溴化铵对蒙脱土(MMT)进行有机化处理,采用插层复合法制备了插层有机纳米MMT/脲醛树脂(UF)胶粘剂;讨论了有机纳米MMT用量对UF胶粘剂的表观黏度、拉伸剪切强度、耐水性及游离甲醛含量的影响。结果表明:与纯UF胶粘剂相比,插层有机纳米MMT/UF胶粘剂的表观黏度提高了2.05倍,拉伸剪切强度增加了17%,耐水时间增加了105min,游离甲醛含量由2.01%降至0.32%;经有机纳米MMT插层复合改性后,UF胶粘剂的综合性能明显提高,游离甲醛含量明显降低,符合世界环保产品的使用要求。     

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。     

环保型人造板用脲醛树脂胶粘剂

<正>江苏工业学院以甲醛、尿素、甲酸、烧碱以及过硫酸铵等为原料,采用弱碱-弱酸-弱碱法和分批加料、多点分段控制工艺等工序,成功制备出一种游离甲醛含量低于0.05%的脲醛树脂胶粘剂。由于采用多种改性剂和固化     

高固含发泡酚醛树脂的制备过程分析及应用研究

以多聚甲醛代替甲醛溶液制备高固含可发性酚醛树脂,研究了不同反应时间对高固含发泡酚醛树脂的性能影响。研究结果表明,随着反应时间的逐渐增加,所得产物的粘度和固体含量是逐渐增大的,游离苯酚和游离甲醛含量是逐渐减小的,耐热性略有降低;反应结束时,所得树脂的粘度、固体含量、游离苯酚、游离甲醛和900℃时的残炭量分别为8000m Pa·s、77.01%、1.42%、0.53%和60.14%,树脂的粘度适中,固体含量满足发泡树脂的要求,并且游离苯酚和甲醛含量较低,耐热性能较高,泡沫泡孔较小且分布较为均匀。     

降低可发泡性酚醛树脂中游离甲醛含量的研究

研究了酚醛树脂合成条件对树脂中游离甲醛含量的影响。结果表明,反应物甲醛和苯酚的摩尔比为(1.2~2.4)∶1,树脂中游离甲醛的含量为0.12%~11.57%;将整个反应分成两步,在65℃和95℃各加热40 min,使游离甲醛含量更低;催化剂的最适合用量为苯酚摩尔数的6%~9%;游离甲醛含量随尿素用量增大而减小,但存在一个临界值,尿素的最佳用量为甲醛摩尔数的10%~12%。     

环保酚醛树脂改性大豆蛋白胶粘剂的研究

以普通酚醛树脂(PF)和戊二醛改性的酚醛树脂(PFG)作为大豆蛋白胶粘剂的改性剂。研究结果表明:PF和PFG都能显著提高大豆蛋白胶粘剂的胶合强度和耐水性能,后者具有较低的游离甲醛和游离苯酚,是一种相对环保的酚醛树脂,更适宜做大豆蛋白胶粘剂的改性剂。2者具有类似的主体结构,后者由于具有较高韧性使其改性的大豆蛋白胶粘剂具有较高的机械强度和耐水性,但改性后大豆蛋白胶粘剂的固化温度高于PF改性后的大豆蛋白胶粘剂的固化温度。模型化合物反应表明酚醛树脂改性大豆蛋白胶粘剂时,发生共缩聚反应的位点更可能发生在蛋白质的支链型氨基上。     

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。     

尿素改性苯酚-甲醛树脂胶粘剂的研究

研究了由苯酚、甲醛和尿素为主要原料制备尿素－苯酚－甲醛（简写为ＵＰＦ）树脂胶粘剂的配比及工艺条件。制得的胶粘剂的游离酚、游离醛含量低,水溶性、贮存性好,原料成本低,适用于浸渍作保温材料的矿物纤维。     

核桃壳液化产物制备木材胶粘剂的研究

研究了核桃壳苯酚液化产物制备的酚醛树脂类木材胶粘剂及性能。结果表明,核桃壳经酸催化苯酚液化一段时间后,液化混合液的残渣率、游离苯酚和可被溴化物质量分数分别为22.11%、18.00%和33.10%,利用此液化混合液替代苯酚,所制备的酚醛树脂类胶粘剂能够满足混凝土模板用胶合板生产的要求。     

尿素－苯酚－甲醛树脂胶粘剂的研制

本文研究了由苯酚，甲醛和尿素为主要原料制备尿素－苯酚－甲醛（简写为ＵＰＦ）树脂胶粘剂的配比及工艺条件．制得的胶粘剂的游离酚、游离醛含量低．水溶性、贮存性好，原料成本低，适用于浸渍作保温材料的矿物纤维．