探析环保型脲醛树脂胶及其在胶合板中的应用研究

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1、浙江工业大学硕士学位论文环保型脲醛树脂胶及其在胶合板中的应用研究姓名：傅深渊申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：陈建孟20040501浙江工业大学2004硕十-学位论文摘要自国家新出台人造板及其制品甲醛释放限量标准和强制执行以来，人造板产品始终存在甲醛释放和力学性能达标，和生产过程成本高，工艺操作差等诸多技术问题。胶粘剂的研制和应用成为制约这一产业发展的主要因素。低醛环保型脲醛树脂胶及其在胶合板中的应用技术开发，成为目前人们关注焦点。本研究从技术开发角度，分别从目前环保胶应用过程中存在的技术

2、问题，开展研究，特别是该研究过程中，几个具有创新性应用技术的提出，如粘度稳定剂，纳米CaCO．，的应用，甲醛原料中甲醇的影响问题，低醛胶合成及螯合技术，气膜法低醛胶合成与应用，再生性资源复合淀粉胶的研制等，使得这一技术在胶合板应用方面处于国内领先水平，并取得了中国环境标志认证，技术通过省级鉴定，具有很好的社会和经济效果。研究结果归纳如下：1．对脲醛树脂须解决的贮存稳定性问题，采用六种外加剂(分别是硬脂酸，十二烷基磺酸钠，0P～lO，吐温一80，硅油，zJH一68)筛选出了十二烷基磺酸钠，zJH～6

3、8，认为是脲醛胶较好的粘度稳定剂，而zJH一68是较为理想的一种，干湿胶合强度都可达到GB标准。2．对纳米碳酸钙(CaCO。)对uF树脂固化时间、游离甲醛含量及胶合强度的影响进行研究，结果表明：确米CaCO。延长了树脂固化时间，游离甲醛含量随加入量的增加而减少，纳米CaCO。对胶合板的胶浙江工业大学2004硕士学位论文合强度贡献不大。3．研究了原料甲醛中甲醇对低醛化(低摩尔比)脲醛树脂性能的影响。结果表明：甲醇含量提高，甲醛原料贮存期增长，树腊贮存稳定性提高，游离甲醛升高，板材甲醛释放量上升，树脂

4、用NH．Cl作固化剂适用期(活性期)和固化时间缩短，而用草酸和10％HCl作固化剂适用期(活性期)、固化时间延长。对胶合强度的进一步测试表明：甲醇含量提高，胶合板湿强度和木破率明显下降，当摩尔比(U：F)为1：1．1，甲醛原料中甲醇含量>6．0％fl寸，杨木芯板胶合强度就达不到GB／T9846--1988标准0．7MPa要求，柳桉芯板胶合强度也显著下降，而干状胶合强度几乎无影响。用400Hz1HNMR核磁共振谱证实：甲醇含量高，树脂中水合甲醛含量高，一0cH。基也多，扫描电子显微镜(SEM)图显示

5、，甲醇含量低树脂固化成树状物，甲醇含量高树脂固化成松散状。4．本研究，在低摩尔比条件下，分析讨论了脲醛胶的各项力学性能，甲醛释放机理，通过研究表明：选择适合的摩尔比(F／u≤1．3)、改进合成工艺、添加偶联螯合剂(1．0％)等，可生产出综合性能较好的低毒脲醛胶，胶合板甲醛释发量达到E；级(≤1．5rag／L)，力学性能符合GB／T9846—1988及GB／T15104—1994标准要求。5．采用中间加入起泡剂鼓泡，进行气液传质交换的方法，合成环保型脲醛胶，游离甲醛降到O．05％以下，胶合板胶合强度

6、达0．7MDa以上，并且对板材生产工艺可操作性强，其制品甲醛散发量都达到1．5mg／L(干燥器法)以下，符合GBl8580—2001E，标准要求。红外(IR)光谱进一步证实，气膜法可提高脲醛树脂、尿素中一NH：的加成反应率，和树脂固化的交联度，降低游离甲醛。6．以玉米淀粉为主体，采用t(~InO。氧化，硼砂、TMP复合改性以及脲醛树脂增强剂等方法，制成耐水性、稳定性、胶合强度较好的复合淀粉胶，用该胶压制的胶合板质量可达到GB／T17657—1999标准要求，其湿强度P>O．75MPa。浙江工业大学

7、2004硕士学位论文关键词：低醛脲醛树脂；环保型：胶合板；甲醛释放：粘度稳定；气液交换Ill浙江丁业大学2004硕．『：学位论文STUDYONPREPARATIONOFLOWFREEFORMALDEHYDERESINANDITSAPPLICATIONINPLYWOODABSTRACTTherearestillproblemssuchasreachingnationstardardofformaldehydeemissionandmechanicalproperties，highproduction

8、costs，technologyoperationandSOonsincenationstandardon1imitsofformaldehydeemissionofwoodpanelsandfinishingproductsiSforciblyearniedout．ResearchesandapplicationsofenviromentprotectionUFarethemainfocusbecauseitisthekeyfactartorestraintheindustryd