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木材工业酚醛树脂胶粘剂快速固化研究

发布时间:2019-06-12 23:22 来源:未知 编辑:admin

  慧聪涂料原料网讯:摘要:从酚醛树脂胶粘剂的配方改进、胶粘剂合成工艺改进、催化剂添加、胶粘剂调胶及人造板热压工艺改进等几个方面,综述了近几年来木材工业用酚醛树脂胶粘剂快速固化研究。

  (1.北京林业大学,北京市100083;2.濮阳市职业技术学院,河南省濮阳市457000)

  酚醛树脂(PF树脂)首先由德国化学家A.Bayer在1872年通过苯酚与甲醛反应制得的,而其工业化还是美国化学家L.H.Baekeland在1909年先后发表了两项酚醛树脂胶粘剂工业合成专利的基础上逐步发展起来的。19世纪20年代末30年代初,PF树脂胶粘剂开始广泛用于生产耐沸水、耐候的胶合板。如今,酚醛树脂胶粘剂以其胶接强度高、耐水、耐热、耐磨、耐化学药品腐蚀、成本较低等优点而广泛应用于木材加工业,其用量仅次于脲醛树脂胶粘剂,特别是在生产耐水、耐候木制品中具有脲醛树脂胶粘剂无可比拟的优势。另外,随着人们对木制品等甲醛释放给健康造成危害的认识的提高,强制性国家标准GB18580-2001《室内建筑装饰装修材料-人造板及其制品中甲醛释放限量》的颁布与实施,酚醛树脂胶粘剂及其胶接制品由于较小的甲醛释放问题,而必然会得到更进一步的发展,将成为最有希望最终取代脲醛树脂胶粘剂的有力候选之一。然而,酚醛树脂胶粘剂也存在着颜色深、固化后的胶层硬脆、易龟裂、成本较脲醛树脂胶粘剂贵等缺点;特别是酚醛树脂胶粘剂固化温度高、固化速度慢(一般要在130~160℃下热压才能得到好的胶合强度),造成生产效率低、能量和设备消耗大。这些都限制了酚醛树脂胶粘剂更广泛的应用。因此,提高酚醛树脂胶粘剂的固化速度、降低固化温度是木材加工业的一个非常重要的课题,决定着酚醛树脂胶粘剂的生命力,在一定程度上也影响着木材工业的发展。为此,世界各国的科技工作者在这一方面进行了大量研究,取得了可喜成果。

  酚醛树脂(未特别指明的情况下,是指木材工业常用的碱催化条件下合成的水溶性热固性甲阶初期树脂)的固化速度跟树脂的甲醛/苯酚的摩尔比、催化剂种类与用量、树脂浓度、反应程度、固化温度、固化促进剂的种类与用量、添加剂的种类与用量等有关。

  研究发现[1],当树脂浓度、固化温度等一定时,树脂的甲醛/苯酚的摩尔比(在小于3的情况下)越高固化速度越快。但是,随着摩尔比的提高,树脂的游离甲醛含量以及胶接产品的甲醛释放量也升高;而当甲醛/苯酚的摩尔比在1.5~2.0的情况下,催化剂氢氧化钠的用量为氢氧化钠/苯酚的摩尔比在0.2~0.3时,固化速度最快。但是,为了使树脂有较好的水溶性,实际生产中氢氧化钠/苯酚的摩尔比一般在0.5以上。

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