基于UFC和葡萄糖改性脲醛树脂的合成与性能∗
2021-05-06侯志兵张亚伟方建林甘卫星
侯志兵 张亚伟 方建林 迟 洋 甘卫星
(广西大学资源环境与材料学院,广西 南宁 530004)
脲醛树脂因原料价格便宜、合成工艺简单、固化后胶层颜色浅等优点,被广泛应用于人造板工业,但耐水耐候性差、游离甲醛含量高等缺点,严重影响其应用范围及其制品质量[1-2]。为改善脲醛树脂耐水和耐候性,学者们做了大量研究[3-7],如采用三聚氰胺改性脲醛树脂提高胶接强度[3,5],用苯酚改性脲醛树脂提高耐水性和胶接强度[4,6],还有采用苯酚和三聚氰胺复合改性脲醛树脂等[8-13],这些改性方法虽可提高脲醛树脂的性能,但改性试剂对环境不友好。葡萄糖来源广泛,可由可再生的淀粉、纤维素等生物质资源水解产生,故本研究拟开发基于脲醛预缩液(Urea formaldehyde condense,UFC)和葡萄糖(Glucose, G)的环保新型改性试剂,在保证人造板产品质量及工艺相容性的前提下制备低游离甲醛释放量的脲醛树脂。
制备UF树脂需要先将甲醛溶液运到工厂,然后将尿素分批加入进行合成。树脂合成过程中,甲醛对人体危害较大,如甲醛对人体的眼、黏膜、呼吸道有严重的刺激作用,因此控制甲醛释放量十分重要[14-17]。一些研究者提出使用UFC合成脲醛树脂胶黏剂,这不仅可节约运输成本,而且也可防止甲醛自聚,提高甲醛的低温贮存稳定性[18-25]。本文采用多聚甲醛、水和尿素制备UFC,然后合成甲醛与尿素摩尔比为1.3∶1的脲醛树脂,在合成工艺中的“t1(碱性)—t2(酸性)—t3(碱性)”3个时刻分别添加尿素质量5%、25%、45%的葡萄糖对脲醛树脂进行改性处理,并测试脲醛树脂的固体含量、游离甲醛、羟甲基含量和胶合强度等理化性能指标,借助DSC和FT-IR对树脂样品进行表征。……
