丙二酸二乙酯改性酚醛树脂胶粘剂的制备与性能研究

以甲醛和苯酚为主要原料、丙二酸二乙酯为改性剂,制备碱催化水溶性酚醛树脂(PF)胶粘剂;采用DMA(动态力学分析)法、DSC(差示扫描量热)法、FT-IR(红外光谱)法和TGA(热失重分析)法等对改性PF的性能进行了表征。结果表明:适量改性剂的引入,能有效提高改性PF胶粘剂的韧性,但其固化温度和胶合板的胶接强度下降;当w(改性剂)=0.015%(相对于苯酚质量而言)时,改性体系的固化温度下降了4℃,相应胶合板的胶接强度(>0.80 MPa)仍满足GB/T 9846—2004标准中I类胶合板的指标要求。     

复合催化间苯二酚/膨润土改性酚醛树脂胶粘剂研究

以苯酚和甲醛为原料,选取氢氧化钡[Ba(OH)2]/氢氧化钠(NaOH)为复合催化剂,采用两步加入甲醛法合成了中温固化酚醛树脂(PF)胶粘剂;然后以间苯二酚、膨润土为改性剂,探讨了改性剂含量、反应时间等对改性PF胶粘剂性能的影响,并通过对改性PF胶粘剂的黏度、密度、固含量以及胶接强度等测试,比较了改性PF胶粘剂合成条件的影响。研究结果表明:间苯二酚作为改性剂可明显提高胶粘剂的耐水性能;合成的改性PF胶粘剂的储存期超过60 d,但延长反应时间会使PF胶粘剂的储存期缩短;膨润土对PF胶粘剂性能的影响较复杂;间苯二酚与膨润土同时加入时,前者对PF胶粘剂的性能改进起决定作用。     

高浓度甲醛和大豆蛋白改性酚醛树脂的研究

以高浓度甲醛和大豆蛋白制备了改性酚醛树脂,采用核磁共振和动态热机械性能仪器分析了不同大豆蛋白含量对改性酚醛树脂结构和耐热性能的影响。研究结果表明:改性酚醛树脂具有高黏度、高固体含量、高缩聚度和高羟甲基酚含量特点;较普通酚醛树脂,改性酚醛树脂强度性能有所提高,固化起始温度和固化温度也有所降低,但耐热性能基本不变;改性酚醛树脂游离甲醛比较低,有利于酚醛树脂的环保性;此外,大豆蛋白结构的存在增强了酚醛树脂微生物降解性能。     

生物油-酚醛树脂改性淀粉胶粘剂的研究

为了提高淀粉胶粘剂的耐水性和降低其生产成本,以生物油-PF(酚醛树脂)作为淀粉胶粘剂的改性剂,采用单因素分析法探讨了氧化剂种类、聚合反应温度及固化剂用量等因素对改性淀粉胶粘剂主要性能的影响。结果表明:制备改性淀粉胶粘剂的较佳工艺条件是以高锰酸钾和硫酸为氧化剂,聚合反应温度为75℃,w(固化剂)=12%(相对于胶粘剂总质量而言);在较佳工艺条件下制成的改性淀粉胶粘剂具有良好的胶接性能,并且克服了传统淀粉胶粘剂遇水易开胶、传统PF胶粘剂中游离醛释放量较高等缺点,可广泛用于Ⅱ类胶合板的生产。     

苯酚处理液体木质素改性酚醛树脂胶粘剂的制备及性能表征

在碱性条件下,液体木质素先经苯酚处理后替代部分苯酚对酚醛树脂进行改性,制备得到液体木质素改性酚醛树脂(LPF)胶粘剂。考察了催化剂用量(苯酚处理木质素时氢氧化钠用量)、苯酚与甲醛(P/F)的物质的量之比、聚合温度、聚合时间对LPF胶粘剂性能的影响。研究结果表明:当催化剂用量3%、n(苯酚)∶n(甲醛)=1∶1.975、聚合温度90℃、聚合时间50 min时,所制备的LPF胶粘剂的干湿胶合强度分别为3.15、1.46 MPa,较未经改性的PF胶粘剂分别提高了17.5%、8.1%,游离苯酚的含量降低至0.62%;LPF胶粘剂的游离甲醛含量为0.22%,固体含量为52.8%,黏度为125 mPa·s。红外分析结果表明,苯酚处理后的木质素可以代替苯酚与甲醛发生反应生成新的物质,该物质有可能与PF胶粘剂发生接枝共聚产生新的醚键桥接,由此也说明在制备LPF胶粘剂过程中木质素发生了化学反应。     

基于橡塑发泡材料生产过程中挥发气体冷凝料调制酚醛胶粘剂的研究

以橡塑发泡材料生产过程中挥发气体冷凝料作为(PF)酚醛树脂胶粘剂的改性剂,合成了LPF(改性酚醛树脂胶粘剂),并对LPF与PUF(尿素改性的酚醛树脂胶粘剂)的pH、固含量、凝胶时间、力学、热稳定性进行分析对比。研究结果发现:当n(酰胺)=0.7(相对于橡塑冷凝料总物质的量而言),LPF比PUF力学性能更优异,剪切强度达到30.85 MPa;LPF比PUF的开始分解温度高20℃。试验结果表明橡塑冷凝料在制备水溶性PF中可以替代尿素,实现工业废料的再利用。     

聚乙烯醇改性大豆蛋白胶粘剂的制备与性能研究

以12%PVA(聚乙烯醇)溶液为共混改性剂,制备了胶合板用改性大豆蛋白胶粘剂。着重探讨了PVA溶液用量、热压温度和热压时间对胶合板粘接性能的影响,并对该胶粘剂的结构进行了表征。研究结果表明:随着PVA溶液用量的增加,胶粘剂的黏度增大,但胶合板的粘接强度呈先降后升态势;当w(PVA)=80%(相对于大豆蛋白胶粘剂质量而言)、热压温度为130℃和热压时间为15 min时,胶合板的粘接性能相对最好;PVA和纯大豆蛋白之间存在较强的氢键作用,这是提升改性大豆蛋白胶粘剂粘接强度的主要原因。     

桉树皮灰改性乐器胶粘剂制备及性能研究

为了提高乐器胶粘剂的耐湿热稳定性和粘接性能,采用桉树皮灰(A)和偶联桉树皮灰(CA)对涂料胶粘剂进行了改性处理,研究了其占胶粘剂占比,以及添加面粉后对酚醛胶粘剂的改性效果。结果表明,相同改性剂添加量时,CA改性胶粘剂的干胶合强度和湿胶合强度都高于A改性胶粘剂;在相同占比下,偶联桉树皮灰+面粉(CAF)改性胶粘剂的干胶合强度和湿胶合强度都高于桉树皮灰+面粉(AF)改性胶粘剂。A改性胶粘剂的固化起始点、峰值、终止点和热焓值的变化趋势与CA改性胶粘剂较为相似,CA改性胶粘剂的固化峰值温度低于A改性胶粘剂。CAF占比为25%时胶粘剂具有较好的干胶合强度和湿胶合强度。     

硼含量对改性酚醛树脂性能的影响

以硼酸作为高羟甲基低游离酚PF(酚醛树脂)的改性剂,制备相应的BPF(硼改性酚醛树脂)及其模塑料。采用红外光谱(FT-IR)法对BPF的结构进行了表征,并对其凝胶化时间、固化工艺条件、热性能和模塑料的性能等进行了探讨。研究结果表明:当w(B)=9%时,BPF及其模塑料的综合性能相对最好,其固化工艺为160℃/20 min,后处理工艺为"140℃/1 h→160℃/1 h→180℃/2 h";与纯PF模塑料相比,BPF模塑料的马丁耐热温度(196℃)提高了42℃、弯曲强度(111.8 MPa)提高了21.9 MPa且冲击强度(18.50 kJ/m2)也有所提高。     

N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺改性酚醛树脂的制备与表征

采用N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺(4-HPM)改性酚醛树脂(PF),改性后PF的耐热性能明显优于传统的热塑性PF。质量分数2%的4-HPM改性PF的热分解温度比纯PF提高104.6℃,冲击强度提高130%。改性PF的固化过程分为两个固化阶段:第一阶段是少量羟甲基的缩合;第二阶段为马来酰亚胺的双键打开进行自交联。     

改性硅酸盐胶粘剂的制备与性能研究

以丙烯酸丁酯(BA)、聚丙烯酰胺(PAM)和硅烷偶联剂等作为硅酸钠的改性剂,制备改性硅酸盐无机胶粘剂。采用正交试验法和单因素试验法考察了各种改性剂用量、固化温度和固化时间等对胶粘剂力学性能、耐水性等影响,并对胶粘剂的耐热性和耐腐蚀性进行了研究。结果表明:当m(BA)=0.1 g、m(硅酸钠)=50 g、m(PAM)=0.05 g、w(硅烷偶联剂)=0.6%、固化温度120℃和固化时间3 h时,改性胶粘剂的综合性能最佳,其粘接强度超过2.0 MPa、水浸泡24 h后的粘接强度保持率达83%、1 000℃时不分解且对钢材具有良好的防腐保护作用。     

两步碱催化法制备尿素和三聚氰胺改性PF胶粘剂

采用两步碱催化法探讨了尿素(U)、三聚氰胺(M)和无机黏土等对酚醛树脂(PF)胶粘剂性能的影响.结果表明:适宜的n(甲醛):n(苯酚)比例是3.00:1或2.00:1;尿素改性可降低PF胶粘剂的生产成本,但其粘接强度减弱;三聚氰胺改性可提高PF胶粘剂的粘接强度,但其成本较高;无机黏土的加入可改善PMUF(苯酚-三聚氰胺...     

酚醛树脂胶粘剂研究进展

酚醛树脂胶粘剂具有优良的耐水性、耐热性、耐候性,粘接强度高及化学稳定性好等优点而被用于诸多领域。但是其还存在固化温度高、热压时间长、易透胶、有甲醛释放、原料成本高且不可再生等缺点。综述了快速固化和低游离甲醛含量酚醛胶粘剂,三聚氰胺、尿素、木质素、生物质焦油以及其他改性酚醛树脂胶粘剂,并对其存在问题和发展前景作了分析和展望。     

H-MMT投料时刻、投料比对PF树脂胶粘剂性能的影响

对MMT(蒙脱土)进行酸化处理制备H-MMT,再将H-MMT以原位聚合的方式分阶段、分份量投入PF(酚醛)树脂合成体系,制备了H-MMT改性PF树脂胶粘剂,考察H-MMT投料时刻、投料比对胶粘剂性能的影响。研究结果表明:胶粘剂的游离甲醛含量、游离酚含量、固化时间随H-MMT投料比的增加呈先降后升的趋势,投料时刻对胶粘剂性能影响较大;第二阶段、1%投料比改性的PF树脂胶粘剂游离甲醛、游离酚含量分别为0.102%和1.24%,固化时间为423 s,综合性能良好;改性胶粘剂中蒙脱土片层可能以剥离或剥离与插层共存的状态分散在树脂体系中;H-MMT改性的PF树脂胶粘剂为高邻位结构树脂,树脂中含有大量的亚甲基和亚甲基醚键基团。     

蔗糖八乙酸酯改性酚醛树脂的研究

首次将蔗糖八乙酸酯(SOA)引入到酚醛树脂(PF)体系中,并采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)和扫描电镜(SEM)等对改性PF的性能进行了表征。结果表明:当w(SOA)≤9.1%时,PF的热分解温度和800℃时的残炭率都有所提高;加入SOA后,PF的固化温度提高,并且由一步固化转变为二步固化;SOA与PF具有良好的相容性,可以有效抑制树脂固化中产生的气泡,有利于降低材料的内部缺陷;当w(SOA)≈7%时,玻璃纤维增强SOA改性PF复合材料的冲击强度提高了9.5%。     

尿素改性酚醛树脂胶粘剂的研究

以苯酚、尿素、甲醛为原料采用合理的工艺进行了尿素对酚醛树脂改性,对其可行性进行了初步分析。试验结果表明,所合成的尿素改性酚醛树脂贮存性好;可以在低于酚醛树脂25℃的固化温度下固化;在相同的固化温度下,UPF树脂的固化速度要快于PF树脂;用尿素改性酚醛树脂压制桦木三合板,其所压制的胶合板的各项物理力学性能与常规PF树脂胶合板性能相近,能达到GB/T 9846-1988对I类胶合板理化性能的要求;板材中的甲醛释放量低于GB 18580-2001中的E1级的要求。由于尿素的加入降低了胶粘剂的成本,尿素改性酚醛树脂综合性能优于PF树脂。     

液化温度对液化大豆蛋白结构与性能的影响

采用复合变性剂和Na OH(氢氧化钠)对大豆蛋白进行液化处理,制备了黏度较小、固含量较高且适合大豆蛋白胶粘剂用液化大豆蛋白,并探讨了复合变性剂在不同液化温度时对液化大豆蛋白性能的影响。研究结果表明:液化温度对大豆蛋白的液化和性能有着重要影响;当液化温度为70~75℃时,所得大豆蛋白液化产物的黏度较小、Mr(相对分子质量)适宜且固化后的结晶度相对最大,其胶粘剂具有较好的胶接强度和耐水性。     

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。     

中温固化高邻位酚醛树脂胶粘剂制备与性能研究

以Ba(OH)2/NaOH为复合催化剂,采用两步加入甲醛法合成了高邻位PF(酚醛树脂)胶粘剂;然后以间苯二酚为改性剂,比较了不同n(甲醛)∶n(苯酚)配比、催化剂用量和反应时间等对PF胶粘剂性能的影响。结果表明:当反应时间为2.0 h、n(甲醛)∶n(苯酚)=1.7∶1.0,w(NaOH)=2.0%、w(Ba(OH)2)=3.0%和w(间苯二酚)=10.0%(均相对于苯酚质量而言)时,所得产物的性能相对较优;催化剂Ba(OH)2的引入,能有效提高邻位羟甲基含量、降低固化温度和加快固化速率;间苯二酚的引入,可有效加快PF胶粘剂的固化反应。     

丙二酸二乙酯与邻苯二甲酸二烯丙酯复合改性酚醛树脂

以甲醛和苯酚为原料、有机酯[由丙二酸二乙酯和DAP(邻苯二甲酸二烯丙酯)组成]为改性剂,制备碱性PF(酚醛树脂);然后采用DMA(动态热机械分析)法、DSC(差示扫描量热)法、FT-IR(红外光谱)法和TGA(热失重分析)法等对改性PF的固化机制、反应动力学等进行了表征和分析。研究结果表明:随着有机酯用量的不断增加,改性PF的储能模量、损耗模量和损耗因子(tanδ)无明显的规律性,固化温度随之下降;有机酯可促进改性PF的凝胶固化,并且是通过快速促进PF分子的活性中间体亚甲基醌来实现的。有机酯用量虽对改性PF的耐热性影响不大,但相应胶合板的胶接强度有所降低;当m(有机酯)=12 g、m(丙二酸二乙酯)∶m(DAP)=1∶1时,改性PF的综合性能相对最好。