三聚氰胺-脲醛树脂胶粘剂合成工艺研究


   三聚氰胺-脲醛树脂胶粘剂合成的主要影响因素有:甲醛与脲醛的比例、三聚氰胺的含量、pH值、反应温度、添加剂、缓冲剂等。 在三聚氰胺脲醛树脂胶粘剂配方中添加缓冲剂和添加剂,以此来提高胶的性能,并减少甲醛的含量。尿素含量高可以获得更好的耐蒸煮性能。这是因为尿素的存在提供了更多的伯胺基,起到缓冲的作用。直接添加缓冲剂六次甲基四胺硫酸盐,也能获得性能良好且甲醛含量低的胶粘剂。Colak 为了解决三聚氰胺含量高带来的成本高的问题,在三聚氰胺含量较低的胶中,分别添加2种不同的固化剂( 根据欧洲标准EN 312-5),比较分析对刨花板性能的影响。实验表明,样品的垂直拉伸强度明显增强,吸水厚度膨胀率降低,游离甲醛和挥发性酸的释放量也都减少了。Astrid 介绍了一种新型的双组分胶粘剂。其中组分Ⅰ为三聚氰胺甲醛树脂、有机/无机填充剂、添加剂以及水,组分Ⅱ为水溶性胶、聚乙烯醇、增稠剂、甲醛捕集剂。其中三聚氰胺是最合适的甲醛捕集剂,其最佳质量分数为10%40%。组分中还需加入一定量的酸(如蚁酸)来调节pH值,使其范围为911。组分Ⅰ与组分Ⅱ的比例为n(Ⅰ)∶n(Ⅱ)=10.511.510.811.2最佳)。

  对三聚氰胺改性脲醛树脂胶的工艺因素进行了探讨,包括反应温度、pH值、聚乙烯醇的含量、甲醛尿素比例、三聚氰胺的用量等。通过对游离甲醛含量、固含量、耐水性和黏度的测试,证实了聚乙烯醇和三聚氰胺的加入均能降低胶液中游离甲醛含量。合适的工艺条件是,反应温度80 ℃,pH值为5.0,甲醛尿素比例为n n =1.61,三聚氰胺用量为总量的10%时,胶液综合性能优异。闫文涛通过在三聚氰胺脲醛树脂合成的后期加入改性剂,如三聚氰胺、苯酚、尿素、纤维素醚等。改性剂的加入给缩聚体系引入了苯环和醚,反应掉更多的羟甲基基团从而提高了耐水性。酚羟基的缩合形成柔性较大的醚键,也改善了产品的耐沸水性。在三聚氰胺脲醛树脂合成中将原料分批次加入,甲醛一次性加入而尿素和三聚氰胺分批次加入。这种制备方法制得的胶能很好地应用于人造板及胶合木等木材加工制品,也可用于浸渍纸的生产。蒋兴兵将液体三聚氰胺脲醛树脂胶在80 ℃时喷雾干燥,制成粉状,很方便地解决了液体胶容易引发变形、起翘、开裂等问题。一些研究也将三聚氰胺与聚乙烯醇、苯酚、戊二醛等相配合,或用其改性三聚氰胺脲醛树脂来改善性能。利用三聚氰胺和聚乙烯醇改性脲醛树脂胶。实验中n n =1.41,聚乙烯醇和三聚氰胺分次加入,用量分别为尿素总量的1.5%4%。这种新型胶可节约能源损耗,降低生产成本。高振忠则用苯酚与三聚氰胺制

备苯酚-三聚氰胺-尿素-甲醛(PMUF)树脂胶粘剂。考虑各原料及氢氧化钠的用量对PMUF树脂胶粘剂性能的影响,采用DSCC-NMR对其进行表征,结果表明,当n n n n =3.11.00.70.30.5pH值为11.5时,能制得低毒、低成本、高性能的胶粘剂。黏度可以达到110 mPa·s,固含量49.6%,游离甲醛量0.21%,胶合强度1.06 MPa,贮存期60 d,适用于室外环境的木材加工。国外也有类似的研究。尝试用戊二醛改性三聚氰胺脲醛树脂来提高耐沸水性,同时能提高其剪切强度,当戊二醛质量为总用量的9%时,剪切强度提高了90%。二醛等活性成分的引入强化了胶层附近的木板层。这是因为,当戊二醛用量小于总用量的6%时,其中的五碳链是作为交联剂和硬化剂;当大于这个值时,却是作为增塑剂。在这个过程中戊二醛-三聚氰胺脲醛树脂体系被强化了。