脲醛树脂胶黏剂的改性及其性能表征与分析

来源 :广西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gao_zhenguo
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脲醛胶黏剂具有胶合强度高、固化快、制作简单、耐腐蚀性、成本低廉、原料来源丰富等优点,被广泛应用于人造板工业中。然而脲醛胶黏剂自身也存在一些问题,例如脲醛胶黏剂应用于人造板时向环境中释放出的甲醛会对人体产生危害。为了在不降低脲醛胶黏剂制品的力学性能前提下减少其甲醛释放量,本论文以硼氢化钠和硫酸铜为甲醛清除剂对脲醛胶黏剂进行改性,研究了这类具有还原或者氧化性能的甲醛清除剂对脲醛胶黏剂的影响。研究结果如下:(1)当添加0.7%的硼氢化钠改性脲醛胶黏剂(0.7%Na BH4-UF)时,其游离甲醛含量为0.21%,比对照树脂(UF)降低了53%;用0.7%Na BH4-UF制备的胶合板甲醛释放量为0.81mg/L,比用对照树脂制备的胶合板甲醛释放量降低了45%;用0.7%Na BH4-UF制备的胶合板胶合强度为1.01MPa,比用对照树脂制备的胶合板胶合强度降低了16.5%,但也高于国家II类胶合板的标准要求(大于等于0.7 MPa)。FT-IR分析表明,0.7%Na BH4-UF树脂的羟甲基化程度比对照树脂更彻底;SEM分析表明,0.7%Na BH4-UF树脂表面出现小气孔,导致改性后胶合板的胶合强度比对照胶合板的胶合强度低。TG和DTG分析表明,0.7%Na BH4-UF树脂的最大热解速率的温度比对照树脂高15°C,说明0.7%Na BH4-UF树脂耐热性得到了提高;DSC分析表明,0.7%Na BH4-UF树脂的固化峰值温度比对照树脂高1.8°C,其热焓值也比对照树脂高32.2 J·g-1,说明0.7%Na BH4-UF树脂具有更高的热稳定性。(2)当添加3%的硫酸铜改性脲醛胶黏剂(3%Cu SO4-UF)时,其游离甲醛含量为0.13%,比对照树脂(UF)降低了71%;用3%Cu SO4-UF制备的胶合板甲醛释放量为0.74mg/L,比用对照树脂制备的胶合板甲醛释放量降低了50%;用3%Cu SO4-UF制备的胶合板胶合强度达到了1.73MPa,比用对照树脂制备的胶合板胶合强度增加了43%,并且远高于国家II类胶合板的标准要求(大于等于0.7 MPa)。FT-IR分析表明,硫酸铜的加入基本没有改变树脂原有的结构;XRD分析表明,3%Cu SO4-UF树脂的衍射峰没有对照树脂的衍射峰尖锐、强,说明硫酸铜改性树脂后胶合板的胶合强度增大。TG和DTG分析表明,3%Cu SO4-UF树脂比对照树脂的残炭率高,当热处理温度为600°C时,3%Cu SO4-UF树脂残炭率比对照树脂提高了49%;DSC分析表明,3%Cu SO4-UF树脂的固化峰值温度比对照树脂降低了5.3°C,说明3%Cu SO4-UF树脂更容易固化。
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