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酚醛树脂

尿素改性木质素基酚醛树脂胶的性能

返回列表 来源:河南派胜祥化工有限公司 日期:2019-01-14 10:11:25
尿素改性木质素基酚醛树脂胶的性能
木质素
木质素是植物体内普遍存在的一种酚类高聚物,在植物细胞壁中的含量仅次于纤维素及半纤维素,是植物界储量第三丰厚的有机高聚 。
作为一种自然可再生的低价酚类高聚物,木质素可被用于替代苯酚合成耐候性能良好的木质素基酚醛树脂胶黏剂(LPF),其合成本钱明显低于PF树脂。
木质素基酚醛树脂(LPF)固化速度较慢,障碍其推行与应用。
经过添加尿素制备共缩聚树脂也是合成快速固化树脂的有效手腕之一。
中国林业科学研讨院杨昇,范东斌等拟在前期工作根底上,经过在MgO催化的LPF树脂制备工艺中添加适量尿素,合成改性LPF树脂(LPUF),探究经过尿素进一步进步LPF树脂固化速度的可行性。采用13C NMR、差示扫描量热(DSC)等技术手腕和胶合板制备实验,研讨尿素添加量对LPUF树脂化学构造、固化特性及其胶接性能的影响。从分子程度说明尿素提升LPF树脂固化速度的可行性及其实质缘由,并总结出调控规律,以期为快速固化型木质素基酚醛树脂的构造优化及合成工艺设计提供科学根据与技术参数。
1 资料与办法
1.1 实验资料与仪器
1.2 实验办法
1.2.1 LPUF和LPF树脂的制备
1.2.2 胶合板的制备
1.3   性能测定及表征
1.3.1 根本性能测定
1.3.2 DSC测试
1.3.3 13C NMR测试
2 结果与剖析
2.1 LPUF树脂的根本性能
LPUF树脂的性能见表1。由表1可知,LPUF树脂的pH均在10~11,尿素添加量对LPUF的pH影响不明显。但尿素添加量对树脂黏度的影响较为明显,添加4%尿素合成的LPUF树脂黏度明显低于LPF树脂。
各LPUF树脂的凝胶时间及所制胶合板胶合强度见图1。从图1中能够看出,适量添加尿素能够进步LPUF树脂所制胶合板的胶合强度。随着尿素添加量的增加,LPUF树脂所制胶合板的胶合强度呈现先增大后减小的趋向。
由图1还可知,LPF树脂合成过程中添加尿素能够有效缩短合成产物的凝胶时间。随着尿素添加量的增大,LPUF树脂的凝胶时间逐步降低,标明添加一定量的尿素可以完成LPUF树脂的快速固化。各LPUF树脂的游离甲醛及游离苯酚含量见图2。由图2可知,树脂的游离甲醛和游离苯酚含量随着尿素添加量的进步而逐步减小。此现象阐明,尿素的参加能够有效降低LPUF树脂的毒性成分残留。
综合上述剖析,在树脂反响中期添加尿素能够明显改善LPF树脂的综合性能。尿素添加量为6%时可合成性能优良的LPUF树脂,其固化时间相比前期研讨报道的LPF树脂缩短约9%。木质素属于自然可再生资源,与石化原料苯酚相比,其在价钱上有明显的优势。若运用木质素替代40%的苯酚制备LPF树脂,可俭省约20%的原料本钱。经过尿素对LPF树脂固化速度的改善,将有效促进LPF树脂的产业化推行,使LPF树脂的价钱优势得到表现。
2.2 DSC剖析
LPUF树脂的DSC曲线如图3所示。从图3能够看出,未添加尿素合成的LPF树脂的放热峰顶温度为143℃,明显高于添加尿素合成的LPUF树脂。由于一切树脂的pH均较为接近,因而,可扫除pH对测试结果形成的影响。不同尿素添加量的LPUF树脂均存在一个较大的放热峰,峰顶温度为118~125 ℃,这一放热峰主要是树脂固化反响过程中羟甲基与酚环及尿素构造中未取代活性位点发作缩合反响所致。当尿素添加量为4%时,树脂的峰顶温度为118 ℃;尿素添加量为6% ~10%时,树脂峰顶温度为122~ 125 ℃。这标明在本研讨中,适量添加尿素可降低树脂的固化温度,但降幅较有限;继续增加尿素用量,其固化温度变化很小。
尿素改性木质素基酚醛树脂胶的性能
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