改性脲醛树脂甲醛与尿素的摩尔比及其影响

分析了三聚氰胺改性脲醛树脂甲醛与尿素的终摩尔比对改性树脂的固体含量,固化时间,游离甲醛,胶合强度,预压强度,甲醛释放量的影响。结果表明,固含量随终摩尔比的增大而减小,固化时间随终摩尔的增大而显缩短;胶合强度随终摩尔的增大而增大;当终摩尔比在1．0－1．1变化时,预压强度随终摩尔比的增大而减小;当终摩尔比在1．1－1．4变化时,预压强度随终摩尔比的增大而增大;甲醛释放量与终摩尔比呈线性关系。终摩尔不是影响树脂中游离甲醛的最显的因素。     

三聚氰胺改性脲醛树脂化学结构及反应过程的13C-NMR研究

通过13C-NMR可以很好地解析采用传统工艺(碱-酸-碱工艺)合成三聚氰胺改性脲醛树脂反应过程中的结构变化,并可推测其发生的反应.结构分析表明:在保温反应开始阶段,尿素与甲醛之间的反应主要为加成反应,产物以一羟甲脲和二羟甲脲为主,并有少量三羟甲脲生成;三聚氰胺与甲醛的加成反应产物为一羟甲基三聚氰胺和二羟甲基三聚羟胺;缩聚反应已经发生,一羟甲脲,一羟甲基三聚氰胺,一羟甲脲与一羟甲基三聚氰胺间的缩聚反应已经开始,分子间以醚键和次甲基键连接为主.保温反应结束直到整个反应结束,缩聚反应为主要反应类型,三聚氯胺改性脲醛树脂中存在着3种反应体系:尿素甲醛的反应体系、三聚氰胺甲醛反应体系和三聚氯铵尿素甲醛共缩合反应体系.     

改性脲醛树脂合成工艺与性能的关系

比较了不同工艺、参数条件下合成改性脲醛树脂性能指标的变化趋势,以及不同工艺参数对改性树脂胶合性能的影响。结果表明:加成反应阶段,pH的降低对改性脲醛树脂各项性能的提高有利;升高反应温度可以改善改性脲醛树脂的综合性能,适中的加成反应时间有助于改性脲醛树脂的各项性能的改善;缩聚反应阶段,pH的降低不利于储存期的延长,但对改性脲醛树脂其他性能的提高均有较好影响,缩聚反应的温度过高或过低均不利于改性脲醛树脂综合性能的提高;初摩尔比明显地影响储存期,初摩尔比高则储存期长;甲醛释放量随初摩尔比降低呈升高趋势。     

蓖麻秆酸碱性的研究

为了更好地确定蓖麻秆人造板的制造工艺,研究了蓖麻秆及其不同部位的pH和酸碱缓冲容量。利用SAS软件分析了蓖麻秆的酸碱性与抽提物含量、灰分含量的相关关系。结果表明,蓖麻秆不同部位及整秆的pH、酸碱缓冲容量和缓冲容量都不相同,与蓖麻秆的抽提物和灰分含量具有一定的相关关系,随抽提物含量和灰分含量的变化而变化。蓖麻秆整秆的pH为(5.26±0.01),呈酸性,酸缓冲容量为(19.5±1),碱缓冲容量为(48.5±1);蓖麻秆与木材的酸碱性较接近,适宜以脲醛树脂为胶黏剂生产人造板。     

脲醛树脂化学结构及反应的13C-NMR研究

通过13C-NMR可以很好地解析采用传统工艺(碱—酸—碱工艺)合成脲醛树脂反应过程中的结构变化,并可推测可能发生的反应。研究表明:碱性条件下,甲醛与尿素的反应以加成反应为主,反应生成大量的一羟甲脲,尿素全部参与反应,甲醛此时以聚合状态存在,同时伴有缩聚反应的发生;酸性反应阶段以缩聚反应为主,形成以亚甲基键或醚键联接大分子体系,聚合状态的甲醛已全部分解,并以甲二醇的形式参与缩聚反应;第3次尿素的加入可以明显地降低反应体系中的游离甲醛含量,同时主要生成为一羟甲脲。     

速生杨木动态黏弹性与初始含水率的关系

对初始含水率分别为0%、12%、18%、30%、50%、80%、100%和水饱和8种速生杨木试件进行动态黏弹性分析,采用动态热机械分析仪(DMA)进行测定,其操作参数为:温度范围35～350℃,升温速度5℃/min,测量频率1、10、50 Hz。储能模量的变化趋势表明:含水率为0%的试件在95℃附近其储能模量出现极大值;含水率为12%、18%、30%试样的储能模量在75℃之前下降缓慢,在温度75～130℃之间迅速下降,含水率为12%试样的降幅最小;含水率为50%、80%、100%和水饱和试件的储能模量变化点在135℃之后,随含水率的增大储能模量转变点的温度增加,并在转变点处出现储能模量最小值。损耗模量的变化表明:在试验温度范围内含水率为0%的试件不发生玻璃化转变;在所有含水试件中,含水率为12%试件的初始损耗模量和发生次转变时的损耗模量均为最低,同含水率为18%和30%试件相比,发生次转变时温度最高,含水率为30%试样在所有含水试样中具有最大的黏性。损耗因子的变化表明:所有含水试样均发生玻璃化转变过程,含水率为30%试样的玻璃化转变温度最低。在1～50 Hz之间,不同频率对储能模量、损耗模量及损耗因子影响较小,随着测量频率的升高,各力学松弛过程的描述曲线向高温方向有微小移动。     

改性脲醛树脂胶原料配比和成本计算系统的开发

通过Excel内嵌的VBA(visual basic for aplication)在Microsoft Excel 2003工作表中建立了三聚氰胺改性脲醛树脂胶的原料组分配比及生产成本计算系统,利用该系统可自动实现组分配比与生产成本的计算,并以此与专业数学计算软件Matlab计算的结果进行对比。结果表明,该系统的计算结果与专业数学计算软件Matlab的计算结果相一致,具有较高的准确度和可靠性。所设计的系统适用范围广,操作简单,而且具有通用性和开放性,可以编制出酚醛树脂胶、三聚氰胺胶等其他胶黏剂生产的原料组分配比及生产成本计算程序。     

聚乙烯醇改性脲醛树脂化学结构及反应的13C-NMR研究

通过13C-NMR解析了采用传统工艺(碱-酸-碱工艺)合成聚乙烯醇改性脲醛树脂反应过程中的结构变化,并推测其反应.结果表明:碱性条件下,甲醛与尿素以加成反应为主,反应生成大量的-羟甲脲,尿素全部参与反应,甲醛此时以聚合状态存在,同时也有缩聚反应的发生;酸性阶段以缩聚反应为主,形成以亚甲基键或醚键连接大分子体系,聚合状态的甲醛已全部分解,并以甲二醇的形式参与缩聚反应;第3次尿素的加入明显地降低了反应体系中的游离甲醛含量,同时生成物主要为-羟甲脲.聚乙烯醇单体的化学结构在13C-NMR上有较好的表征,但可以证明有聚乙烯醇缩甲醛生成的化学位移未被检测到,因此在该实验范围内,没有聚乙烯醇缩甲醛生成.     

尿素-乙二醛-聚乙烯醇树脂合成及胶合性能研究

以尿素、乙二醛、聚乙烯醇为原料,采用碱-酸工艺合成缩聚树脂,并将该树脂用于胶合板的制备。采用Design Expert 8.0.6软件进行中心组合试验设计,考察乙二醛与尿素摩尔比、聚乙烯醇添加量(质量百分比)、加成反应pH(OH^-)和缩聚反应pH(H⁺)4因素对树脂合成及胶合性能的影响。结果表明:尿素-乙二醛-聚乙烯醇树脂的胶合强度达不到II类胶合板的标准,但甲醛释放量可达到E0级水平。     

预压缩杨木的动态润湿性

动态润湿性是木质材料的一个重要界面特性,用于描述胶黏剂在木材表面上的润湿行为。笔者采用润湿模型描述动态接触角(θ)在木质基材表面上的扩展过程,模型中利用参数K值来描述胶黏剂在木质基材表面上的动态润湿行为。应用此模型分析了不同压缩工艺条件下脲醛树脂和酚醛树脂的湿润性能;比较了不同压缩工艺参数如压缩率、热压温度和热压时间对动态润湿性的影响。结果表明,润湿模型能够准确地描述胶黏剂在预压缩杨木表面的动态湿润过程。在预压过程中,保压时间是对K值影响最为显著的因素。