三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂研究进展

本文详细论述了三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂（MUF）的和应用情况,总结了三聚氰胺改性脲模型树脂胶粘剂的机理。用三聚氰氨改性脲醛树脂胶粘剂提高了脲醛树脂粘剂的耐水性,并有效降低了游离甲醛含量。     

三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂研究进展

综述了三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)胶粘剂的性能改性[如耐水性、稳定性、游离F(甲醛)含量、耐热性、胶接强度和耐潮性等]、影响因素[如M(三聚氰胺)含量、pH、反应温度、反应时间、添加剂、缓冲剂和填料等]、化学结构及固化过程的表征方法。最后对MUF胶粘剂未来的研究方向进行了展望。     

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。     

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-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。     

三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂的研究进展

三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂具有比脲醛树脂胶粘剂更好的耐水性、耐热性及稳定性,井能减少游离甲醛的含量,已成为木材加工业的重要用胶。本文主要从发展概况、合成机理、合成工艺和应用等几个方面,介绍了三聚氰胺脲醛树脂胶粘剂的研究进展,并对其发展前景进行了展望。     

MUF共缩合树脂的研制

为缓解苯酚紧缺,进行了用三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF树脂)取代酚醛树脂生产室外级胶合板的研究。考查了三聚氰胺用量、反应工艺条件及增粘剂对MUF树脂性能的影响。抽样做胶合板耐候性试验表明,MUF树脂可取代酚醛树脂。     

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。     

无机矿物改性对脲醛树脂胶粘剂及其制备纤维板性能的影响

采用甲醛、尿素和三聚氰胺制备了改性脲醛树脂胶粘剂(MUF),并分别用硅藻土和粉煤灰制备了不同比例的无机矿物粒子改性脲醛树脂胶粘剂,然后利用改性脲醛树脂制备了纤维板。探究了两种无机矿物(硅藻土和粉煤灰)改性对脲醛树脂胶粘剂及其制备纤维板性能的影响。研究结果表明:在脲醛树脂中大量引入无机矿物,对其黏度影响较小,但会增加树脂的固体含量,并显著延长其固化时间;当w(硅藻土)=10%(相对于脲醛树脂质量而言),纤维板的静曲强度由36.7 MPa提高至46.3 MPa,弹性模量由3 358 MPa提高至3 789 MPa,内结合强度由0.83 MPa提高至0.93 MPa,24 h吸水厚度膨胀率可由12.6%降低至9.4%;无机矿物的引入,减少了纤维板制造对纤维、胶粘剂等物料的消耗,并且为高性能纤维板环保制造提供支撑。     

淀粉基脲醛树脂胶粘剂耐水性研究

采用甲醛与尿素缩合反应制备脲醛树脂,再与一定比例的淀粉和固化剂通过热压工艺出胶得到淀粉基脲醛树脂胶粘剂,并加入少量二苯甲烷二异氰酸酯和适量的氯化亚砜进行改性。研究结果表明:合成产物与预期试验目标相同;淀粉含量为4%时淀粉基脲醛树脂胶粘剂的耐水性较好;甲醛/尿素物质的量比增大会使得脲醛树脂的水解程度增加,当n(甲醛)∶n(尿素)=1.1∶1时胶膜的耐水性表现良好;改性后的淀粉基脲醛树脂胶粘剂性能良好。     

强酸工艺制备低甲醛释放量的MUF胶粘剂

采用强酸工艺制备低F(甲醛)释放量的MUF[M(三聚氰胺)改性UF(脲醛树脂)]胶粘剂,并探讨了M掺量、固化剂类型及掺量对胶合板性能的影响。研究结果表明:当w(M)=4%(相对于F和U总质量而言)、w(硫酸铵)=2%(相对于UF的质量而言)时,MUF胶粘剂的综合性能相对最好;由该胶粘剂压制而成的3层胶合板的胶接强度(为1.5 MPa)相对最大,5层胶合板的F释放量(为0.33 mg/L)达到E0级Ⅱ类胶合板的标准要求。     

粉状脲醛树脂的制备及性能优化

采用M(三聚氰胺)对UF(脲醛树脂)改性,并经高温干燥过程制备粉状MUF(三聚氰胺改性脲醛)树脂,并对M掺量、M两次添加比例、树脂固含量与固化剂影响MUF树脂性能规律进行探究。结果表明:随三聚氰胺添加量增加,MUF粉状树脂甲醛释放量逐渐降低,胶接强度先增后降,并在w(M)=5%(相对于UF总质量而言)时达到最佳;当M两次添加比例m(M_1)∶m(M_2)=1∶4,树脂胶接强度最大,粉状树脂颗粒均匀,分散性较好;液体MUF树脂固含量为30%时,干燥后制备的粉状树脂胶接强度最大、甲醛释放量最低;m(固体固化剂)∶m(粉状树脂)=15∶100比例混合时,MUF树脂胶粘剂综合性能最佳。     

E_0级木地板胶粘剂用MUF结构的~(13)C-NMR分析

以甲醛、尿素和三聚氰胺为主要原料,合成了E0级木地板胶粘剂用MUF(三聚氰胺-尿素-甲醛共聚树脂),并采用13C-NMR(核磁共振碳谱)法对MUF、UF(脲醛树脂)、MF(三聚氰胺-甲醛树脂)的结构进行了表征。研究结果表明:3种树脂在制备过程中的酸性条件下都能产生亚甲基、二亚甲基醚键,MUF中三聚氰胺单元与尿素单元之间是以亚甲基醚键的形式相结合的。     

化学交联法改善氧化淀粉胶粘剂性能的研究

以硼砂、甲苯二异氰酸酯(TDI)、环氧氯丙烷和三聚氰胺-甲醛树脂等分别作为氧化淀粉的交联改性剂,研究了交联改性剂类型对氧化淀粉胶粘剂耐水性、干燥速率等影响。结果表明:经交联改性后,氧化淀粉胶粘剂的耐水性及干燥速率均明显提高;当交联改性剂为三聚氰胺-甲醛树脂时,相应胶粘剂的吸水率(58.9%)相对最低、干燥时间(700 s)相对最短,说明其改性效果相对最好;当交联改性剂为硼砂时,相应胶粘剂的吸水率(144.9%)相对最高、干燥时间相对最长,说明其改性效果相对最差。用三聚氰胺-甲醛树脂交联改性淀粉胶粘剂制成的瓦楞纸板,在常温水中浸泡48 h后不开胶,完全满足包装纸箱用相关标准的耐水性指标要求。     

三聚氰胺共聚改性脲醛树脂固化性能研究

采用M(三聚氰胺)对低n[F(甲醛)]∶n[U(尿素)]比例的UF(脲醛树脂)进行改性,制备了MUF(M共聚改性UF);通过差示扫描量热(DSC)法表征了M的投料时间和比例对UF固化特性的影响,并对MUF的理化性能进行了评价。研究结果表明:随着M掺量的不断增加,MUF胶粘剂的固含量呈增长趋势,固化速率减慢,MUF中游离F含量显著降低。M投料时间对MUF的游离F含量、固含量和固化速率的影响不同,M在缩聚前期投料时,MUF的固含量较高,固化速率基本不变,游离F含量随M掺量增加而逐渐降低;当M在缩聚前期加入且w(M)=3%~4%(相对于U总质量而言)时,MUF中的羟甲基含量相对最低、MUF胶粘剂的综合性能相对最佳。     

淀粉在木材胶粘剂中的应用

介绍了淀粉在木材胶粘剂中的应用,主要论述了淀粉作为改性剂可以有效地改善脲醛树脂胶的预压及胶合性能,可以加快聚醋酸乙烯酯的固化速度及提高耐水性。以淀粉为原料合成木材用胶粘剂主要通过加入异氰酸酯、三聚氰胺和苯酚衍生物改性或将淀粉氧化成双醛淀粉通过缩聚改性。     

低游离甲醛含量脲醛树脂胶粘剂的研究

研究了低游离甲醛含量脲醛树脂胶粘剂的合成新工艺,探讨了甲醛／尿素摩尔比、反应温度、pH值、以及加料的顺序等因素对脲醛树脂综合性能的影响,并采用三聚氰胺进行了改性,以提高耐水性及进一步降低产品中游离甲醛量。采用乙酰丙酮分光光度法测定了所制备胶粘剂中的甲醛含量。实验结果表明本工艺合成的脲醛树脂游离甲醛含量低、综合性能好,符合绿色环保的要求。     

三聚氰胺改性脲醛树脂粉体胶粘剂的研制

用三聚氰胺改性脲醛树脂改善了胶粘剂的耐沸水性,并有效地降低了游离甲醛含量。三聚氰胺改性脲醛树脂粉体胶粘剂应用更广泛,性能更可靠。     

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。     

E_0级中密度纤维板用低成本三聚氰胺改性脲醛树脂的研制

以n(甲醛)∶n(尿素)比例、三聚氰胺用量[相对于改性UF(脲醛树脂)胶粘剂质量而言]作为影响因素,中密度纤维板(MDF)的力学性能和甲醛释放量等为考核指标,采用单因素试验法优选出制备三聚氰胺改性UF胶粘剂的最佳工艺条件。结果表明:该制备方法不添加任何助剂,其最佳工艺条件为n(甲醛)∶n(尿素)=0.95∶1和w(三聚氰胺)=5%;由该胶粘剂压制而成的MDF经穿孔法检测后,其理化性能合格、甲醛释放量低于5 mg/100 g。