基于膨润土的脲醛树脂填料的开发与性能研究

比较了面粉、膨润土及其用量对脲醛(UF)树脂胶粘剂的pH值、固含量、固化时间和胶合强度的影响,探讨了膨润土用作胶粘剂填料的可行性。研究结果表明:随着膨润土用量的增加,UF树脂胶粘剂的pH值、固化时间和固含量呈递增趋势,游离甲醛含量明显下降;随着面粉用量的增加,UF树脂胶粘剂的固含量和固化时间呈递增趋势(但增幅比膨润土体系小),pH值有所降低;用添加膨润土的UF树脂胶粘剂生产的胶合板,当w(膨润土)≤20%、施胶量为280～300 g/m2时,胶合板的湿态胶合强度(1.69 MPa)比面粉体系(1.53 MPa)和纯UF树脂胶粘剂体系(1.09 MPa)的高,其湿态胶合强度能达到GB 9 846-1988的标准,而干态胶合强度则远高于GB 9 846-1988标准。     

竹焦油替代苯酚合成酚醛树脂胶黏剂的研究

研究了用竹焦油部分替代苯酚合成酚醛树脂胶黏剂,并对其性能进行分析。实验结果表明,竹焦油替代量对所合成的酚醛树脂胶黏度和胶合强度特性影响较大,当竹焦油添加量为 30g,即替代量达到 12.5% 时,制备的酚醛树脂胶黏度适中,游离甲醛含量低于 0.5%,具备较高的胶合强度,并且胶合强度达到 GB/T 9846-2004对Ⅰ类胶合板的要求。由于竹焦油的加入降低了胶黏剂的成本,其所制得的胶黏剂有良好的应用前景。     

稻草焦油替代苯酚合成酚醛树脂胶黏剂的研究

用稻草焦油部分替代苯酚合成酚醛树脂胶黏剂,并对其性能进行了分析。实验结果表明,稻草焦油替代量对所合成的酚醛树脂胶黏度和胶合强度特性影响较大,当稻草焦油添加量为25g,即替代量达到19．2％时,制备的酚醛树脂胶黏度适中,游离甲醛质量分数低于0．5％,具备较高的胶合强度,并且胶合强度达到GB／T9846—2004对Ⅰ类胶合板的要求。由于稻草焦油的加入降低了胶黏剂的成本,其所制得的胶黏剂有良好的应用前景。     

棉秆焦油替代苯酚合成酚醛树脂胶粘剂的研究

采用气/质联用仪(GC/MS)对棉秆焦油的成分进行了分析,确定了62种化合物,其中酚类化合物的相对含量为25.755%。用棉秆焦油部分替代苯酚合成酚醛树脂(PF)胶粘剂,并对其性能进行了研究。实验结果表明,棉秆焦油替代量对所合成的PF胶粘剂的粘度和胶合强度等性能影响较大;当m(棉秆焦油)=25g(即苯酚替代量达到19.2%)时,所制得的PF胶粘剂的粘度适中、w(游离甲醛)<0.5%,具有较高的胶合强度,并且胶合强度达到GB/T9846-2004标准中对Ⅰ类胶合板的要求。由于棉秆焦油的加入降低了PF胶粘剂的成本,因此,该PF胶粘剂具有良好的应用前景。     

碱木质素-酚醛复合胶黏剂在竹胶板中的应用研究

采用羟甲基化碱木质素(HKLF)与酚醛树脂(PF)复合制备碱木质素-酚醛复合胶黏剂(KPF),研究了HKLF添加量对KPF性能的影响,并分析其在竹胶板中应用的可行性。结果表明:HKLF添加量为10 %~30 %的KPF生产的竹胶板性能优异,其静曲强度及其弹性模量、吸水厚度膨胀率及胶合强度等物理力学性能均符合LY/T 1574-2000 《混凝土模板用竹材胶合板》标准的B类竹材胶合板要求,与纯酚醛胶所制竹胶板的胶合性能相当,且对竹材浸胶量影响较小。HKLF添加量为40 %时,竹胶板干状横向静曲强度和吸水厚度膨胀率不达标。因此,HKLF添加量为10 %~30 %的KPF作为竹胶板用胶黏剂是可行的。     

生物油淀粉胶黏剂制备工艺研究

对快速热解制得的杨木生物油进行GC-MS分析,确定其含有多种对制备淀粉基胶黏剂有益的有机组分。以生物油质量分数、生物油加入后淀粉乳液pH、生物油与淀粉乳液的反应时间以及固化剂质量分数4个关键条件为实验因素,胶合强度为考核指标,采用正交试验法优选出制备生物油淀粉胶黏剂的最佳工艺条件为:生物油质量分数为20%,pH为7.5,反应时间为45 min,固化剂质量分数为18%。用该胶黏剂制备的胶合板的胶合强度达到GB/T 9846.3—2004标准中Ⅱ类胶合板要求。     

对氨基苯酚改性脲醛树脂的合成及其在胶合板中的应用

以对氨基苯酚(PAP)为改性剂,采用弱酸-弱碱-弱酸-弱碱法制备了脲醛树脂(UF),并着重探讨了不同因素对游离F含量和胶接强度的影响。研究结果表明:当第2批U加入后添加PAP、最终n(F)∶n(U)=1.1∶1.0、U分批加入质量比为55∶20∶15∶10、初始p H为5.0、反应温度为90℃和w(PAP)=4%(相对于U总质量而言)时,UF的游离F含量(0.18%)满足GB/T 14732—2006标准中的指标要求(≤0.3%)、胶接强度(1.08 MPa)满足GB/T 9846—2015标准中II类胶合板的指标要求,耐水性明显提高,胶合板的F释放量(1.22 mg/L)满足GB/T 18580—2001标准中E1级指标要求(≤1.5 mg/L)。     

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。     

ZB阻燃剂对环氧树脂复合材料性能的影响

环氧树脂复合材料在航天航空等各领域中有着重要的应用,随着材料性能和需求的不断升级,提高复合材料的阻燃性能成为新的要求。向环氧树脂(EP)中添加ZB阻燃剂,利用极限氧指数法(GB/T 8924)及TG测试手段,发现在环氧树脂中添加ZB阻燃剂后,环氧树脂热分解温度提高,且阻燃剂含量越高,分解温度越高;分别以未添加和添加ZB阻燃剂的环氧树脂基体制备复合材料面板,进行力学性能测试和倾斜烧蚀实验,发现随着ZB阻燃剂加入量的增加,环氧复合材料阻燃性能提高,拉伸强度与压缩强度下降。     

新型硅烷改性聚醚弹性胶粘剂的研制

在硅烷改性聚醚(MS)聚合物中添加不同比例(10%、25%、40%、50%、60%、75%和100%)的环氧树脂(E-51)及固化剂,制备出一系列E-51改性MS双组分弹性胶粘剂,并利用万能材料试验机对固化产物进行性能测试。结果表明,当E-51添加量为50g(100 g硅烷改性聚醚中的加入量)时,E-51/MS弹性胶粘剂固化后的力学强度达到相对最大值,硬度为50A、拉伸强度为5.5 MPa、断裂伸长率为410%、剪切强度为6.0 MPa和剥离强度为7.4 N/mm。且选用分子质量更大的E-44(环氧树脂)制得的E-44/MS胶粘剂的力学性能和粘接性能更优异。