低摩尔比脲醛树脂固化与性能的研究

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脲醛树脂是一种价格低廉、合成方便、性能优良的胶粘剂,广泛应用于人造板,尤其是胶合板行业中。但是由于其分子结构、合成工艺等原因,脲醛树脂普遍存在着耐沸水性差、耐老化性能差及储存期短等缺点,尤其是普通脲醛树脂游离甲醛含量高,胶接产品甲醛释放量高、污染环境,影响人们的身心健康。因此,研究开发性能优良、低游离甲醛含量的改性低摩尔比脲醛树脂成为当前的重要课题,具有重要的社会价值和经济价值。为了改进脲醛树脂的环保性能,本论文系统研究了低摩尔比脲醛树脂及改性低摩尔比脲醛树脂的固化特性及其胶合板的性能。通过制备不同低摩尔比脲醛树脂来探究脲醛树脂的合理摩尔比;通过对不同固化剂及其添加量下脲醛树脂固化时间、固化pH值及固化热分析的研究揭示低摩尔比脲醛树脂的固化特性;通过不同三聚氰胺加入量改性脲醛树脂结构及固化特性的分析研究三聚氰胺改性脲醛树脂的优化合成工艺及性能。本论文得出主要结论如下:(1)甲醛与尿素摩尔比为1.1时脲醛树脂具有较好的固化特性和胶合板性能;并且在采用1%的氯化铵为固化剂时,胶合板具有较好的综合性能。(2)单组分固化剂氯化铵、硫酸铵在添加量为1%下脲醛树脂具有较好的固化特性;复合型固化剂如磷酸二氢铵/磷酸氢二铵也可以作为较好的固化剂起到固化效果。(3)三聚氰胺加入量为9%左右时改性脲醛树脂具有较好的综合性能;在本研究的实验内,随着三聚氰胺加入量的提高,改性脲醛树脂的固化时间明显延长,适用期及贮存期明显缩短;随着三聚氰胺加入量的提高,固化反应的温度逐渐升高,且固化反应的剧烈程度逐渐减弱。(4)随着三聚氰胺加入量的提高,改性脲醛树脂结构中羟甲基逐渐生成了亚甲基,分子间的交联度增大;随着三聚氰胺加入量的提高,改性脲醛树脂及树脂固化物的衍射峰逐渐平滑,固化后的改性脲醛树脂的结晶度比固化前明显减小。
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