高性能三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂研制 1)缩聚反应后期尿素的影响

介绍了三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)共缩聚树脂的合成以及反应后期不同尿素加入量对MUF共缩聚树脂性能的影响。同时借助DSC热分析仪考察了MUF的固化特征,结果表明:反应后期补加尿素主要影响MUF树脂固化吸收总热量及峰值温度,而且在固化剂加入前后,表现出了不同的固化反应。随着最后一次尿素加入量的增加,总体吸热量在逐渐下降。使用MUF共缩聚树脂压制的胶合木,其物理力学性能可以达到JAS中的相关指标。     

三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂的性能研究

合成了三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)共缩聚树脂,考察了不同施胶量、固化剂用量及木材种类对胶合木性能的影响。结果表明,MUF共缩聚树脂用量为300g/m2,双面施胶,固化剂用量在1~2%时,生产的胶合木性能最优。     

MUF共缩聚树脂合成过程中结构形成分析

借助基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪对三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)共缩聚树脂合成过程中结构的变化进行了分析,旨在为寻找合理的MUF树脂合成工艺提供理论依据。通过跟踪不同合成阶段树脂结构的形成及变化发现:在弱碱性条件下,共缩聚主要以稳定的亚甲基桥键相连;而在弱酸性条件下,共缩聚以亚甲基醚键为主,直至反应结束仍然存在。在反应过程中加入三聚氰胺,会诱导已经形成的亚甲基醚键结构重新排列,利于生成更为稳定的亚甲基桥键。反应后期补加尿素,很有可能诱导部分结构的重新排列。     

三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂的热性能分析

以三聚氰胺、尿素和甲醛为主要原料,制备了MUF(三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂)。三聚氰胺的引入可赋予MUF相对较优的性能;通过考察不同条件下MUF的热分解过程,可综合评价其耐热性能。研究结果表明:在N2气氛中,无固化剂时液态MUF的600℃残炭率高于固态MUF;当m(MUF)∶m(氯化铵)=100∶1时,液态MUF和固态MUF的热分解过程不尽相同,储存时间对液态MUF的耐热性影响不大,但其最终残炭率随储存时间延长而略有增加。     

单宁改性集成材用MUF树脂胶粘剂

以对甲苯磺酸处理过的单宁为改性剂,研究了不同添加阶段、不同添加量对集成材用三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)共缩聚树脂性能的影响,并借助红外光谱(FT-IR)和差式扫描量热(DSC)进行表征。结果表明,在"碱-酸-碱"工艺过程的一碱阶段添加12%处理单宁对MUF树脂进行改性的效果最佳,所制备树脂黏度低、游离甲醛含量不高,干状和湿状剪切强度均满足国家结构集成材用胶标准。FT-IR和DSC分析结果表明,酸性阶段加入单宁可能会阻碍缩聚反应进行,一碱阶段加入单宁合成的MUF具有较低的固化温度。     

三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂胶粘剂的研制

通过合成三聚氰胺-尿素-甲醛树脂(MUF)胶粘剂,探讨了三聚氰胺用量对该MUF胶粘剂耐水性和其它性能的影响。结果表明:随着三聚氰胺用量的增加,MUF胶粘剂的耐水性能提高、固含量增大、固化时间和储存期延长,并且胶合板剪切强度增大,但MUF胶粘剂中游离醛含量降低;当w(三聚氰胺)40%时,MUF胶粘剂性能提高并不明显,为了降低成本,选择w(三聚氰胺)=30%～40%时较适宜;三聚氰胺用量不同是影响MUF结构和基团含量的主要因素。     

改性三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂胶粘剂的合成

通过三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)共缩聚树脂胶粘剂的合成,探讨了三聚氰胺的用量对该MUF树脂耐水性能的影响及其规律。实验结果表明,当w(三聚氰胺)=43%～65%时,该MUF树脂的湿强度从0.93 MPa增加到2.74 MPa,耐沸水性明显提高;但是,当w(三聚氰胺)>65%时,该MUF树脂的湿强度增长极其缓慢,其耐沸水性提高并不明显;通过引入复合改性剂和适量的水,可使该MUF树脂的游离甲醛含量降低50%、成本降低10%～15%、固含量基本不变、胶合强度和耐沸水性均有所提高且适用期良好。     

三聚氰胺含量对MUF性能的影响

MUF(三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂)兼具UF(脲醛树脂)和MF(三聚氰胺甲醛树脂)的优点,通过调节m(三聚氰胺)/m(尿素)配比,可得到性价比较高的MUF;然后采用MUF胶粘剂制备刨花板,并考察了三聚氰胺含量对刨花板的内结合强度、耐水性和耐沸水性等影响。结果表明:三聚氰胺的引入,虽能有效提高MUF的性能,但并非加量越多越好;当w(三聚氰胺)=11.0%~14.0%时,MUF的性价比相对最高,相应刨花板的内结合强度、耐水性和耐沸水性俱佳。     

三聚氰胺改性树脂的研究进展

三聚氰胺改性树脂是 类逐步发展起来的新型胶粘剂，用三聚氰胺改性脲醛树脂和酚醛树脂，可以提高它们的耐水性和其他性能。三聚氰胺改性树脂包括三聚氰胺-尿素-甲醛树脂(MUF)、苯酚-三聚氰胺-甲醛树脂(PMF)、苯酚-尿素-三聚氰胺-甲醛树脂(PUMF)、尿素苯酚-三聚氰胺-甲醛树脂(UPMF)等，主要介绍了以上各种树脂的合成机理、制备工艺及其应用的研究进展情况。     

DSC法研究MUF共缩聚树脂的固化行为

借助DSC分析技术,探讨了三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)共缩聚树脂在不同条件下的固化行为。运用Kissinger方法进行了动力学分析,得到了其固化反应的动力学参数和活化能。结果表明,随着升温速率的增加,MUF固化反应的最高固化温度会向高温方向移动,其固化表观活化能为50.30kJ/mol,用外推法得到了其最高固化温度为97℃。而且,固化剂的加入大大降低了树脂固化表观活化能。     

三聚氰胺添加方式对MUF胶粘剂性能的影响

以三聚氰胺作为脲醛树脂(UF)的共聚改性剂制备MUF(三聚氰胺甲醛树脂)胶粘剂。探讨了三聚氰胺的添加方式对MUF胶粘剂性能的影响,同时对其固化特性、分子结构和耐热性等进行了分析。结果表明:三聚氰胺2次投料法可有效降低MUF胶粘剂的甲醛释放量,但其胶接强度也随之下降;同时,该MUF固化体系的外推固化温度、表观活化能和反应级数均有所增加,耐热性降低;另外,2次投料体系使MUF的相对分子质量降低、相对分子质量分布变宽。     

Effects of diatomite inorganic fillers on the properties of a melamine–urea–formaldehyde resin

In this study, a low‐cost diatomite was used to partly substitute wheat flour as one type of melamine–urea–formaldehyde (MUF) resin filler. Five‐ply plywood was fabricated, and its performance was measured. The crystallinity, fracture surface, and functional groups were tested to determine the effects of diatomite on the performance of the MUF resin. The results show that diatomite was well distributed in the MUF resin system and formed an embedding structure; this improved the wet shear strength of the resulting plywood by 33% to 1.36 MPa. Diatomite captured the free formaldehyde in the resin and the microporous structure formed in the resin accelerate formaldehyde release of the plywood. Consequently, the formaldehyde emission of the plywood was reduced. The diatomite partly replaced wheat flour as an MUF resin filler and could be applied in the plywood industry. © 2016 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2016 , 133, 44095.     

耐水级MUF的固化特性对胶合板胶接性能的影响

采用一步法制备耐水级的三聚氰胺/脲醛树脂(MUF),并对缩聚阶段的n(F)∶n(U1)比例、固化剂的种类等对固化物的热性能和力学性能的影响进行了探讨。结果表明:固化物的力学性能随着固化体系的不同而异;对A固化体系(氯化铵、甲酸)而言,其峰值温度最低,固化速率最快,固化比较完全,胶接强度最高;而对潜伏性的C固化体系(氯化铵、甲酸、对苯磺酸)而言,其甲醛释放量最高,固化速率最慢。随着缩聚阶段n(F)∶n(U1)比例的增加,固化物的胶接强度增加、甲醛释放量降低。当n(F)∶n(U)=1.3∶1、n(F)∶n(U1)=1.9∶1和V(A固化剂)∶m(胶液)=6 mL∶100 g时,胶合板的综合性能最好;此时,胶合板的胶接强度为0.80 MPa,甲醛释放量(为0.35 mg/L)达到了E0级的国家标准。     

Impact of curing condition on pH and alkalinity/acidity of structural wood adhesives

Nine formulations were selected for evaluating the effect of different curing methods on pH and alkalinity or acidity of various structural wood adhesives. These included four phenol–formaldehyde (PF) resins with high pH, one phenol–resorcinol–formaldehyde (PRF) resin with intermediate pH, two melamine–urea–formaldehyde (MUF) resins, and two melamine–formaldehyde (MF) resins with low pH. The four curing methods used in the study were: (1) curing at 102–105°C for 1 h (based on CSA O112.6‐1977), (2) four‐hour curing at 66°C followed by 1‐hour curing at 150°C (based on ASTM D1583‐01), (3) curing at room temperature overnight (based on ASTM D 1583‐01), and (4) cured adhesive squeezed out from glue lines of bonded shear block samples. The effect of the different methods on pH and alkalinity/acidity of the cured adhesive depended strongly on the individual adhesives. For the PF, the alkalinity was different for the different formulations in the liquid form, while in the cured form, the difference in the alkalinity depended on the curing method used. The MF and the MUF were the adhesives most affected by the method used. In particular, the MUF showed much higher cured film pH values when cured by method 2 compared to the other three methods, while both the cured MF and MUF exhibited quite variable acidity values when cured with the different methods. The PRF showed reasonably uniform cured film pH but varying acidity values when cured with the different methods. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2010     

MUF MF共缩合改性树脂胶黏剂的研究

同时采用共聚和共混的方法,合成了一种脲醛-三聚氰胺甲醛复合树脂胶黏剂。研究了合成工艺、三聚氰胺用量、MF与MUF共混比例对胶黏剂性能的影响。结果表明,反应后期加入5%三聚氰胺改性MUF树脂,MUF和MF树脂按M/U为40%共混时,共混树脂游离甲醛含量较低,耐水性能优良,综合性能较好。     

冷压型脲醛树脂固化剂的初步应用

聚乙酸乙烯酯乳液可以作为脲醛树脂固化剂的主要组份或改性剂,为探讨聚乙酸乙烯酯乳液及甲醛捕捉剂A对脲醛树脂性能的影响。采用改性聚乙酸乙烯酯乳液、甲醛捕捉剂A、非离子型表面活性剂以及其它添加剂等配制出一种冷压型固化剂,并测定了脲醛树脂的pH值、固化时间和冷压粘接强度,结果表明该固化剂有助于提高脲醛树脂的固化特性和粘接性能,同时也指出该固化剂与脲醛树脂配比以10％-15％为宜,甲醛捕捉剂A用量以该固化剂中聚乙酸乙烯酯乳液质量的20％-40％为宜。