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1、环保型腺醛树脂粘合剂的研究作者：佚名文章來源：不详点击数：更新时间：2005-12-22腺醛树脂粘合剂是国内外木材加工业中最主要的粘合剂，因其原料丰富，生产简便，使用方便，成本较其它合成树脂胶粘剂低，粘合强度高等一系列优点而得到广泛的应用。常用于加工制造胶合板、刨花板、碎木板、细木工板、纤维板、稻草板、积木等。但现在市场所用的腺醛树脂所含的游离甲醛远远超标，在其生产、制品制造以及制品应用过程中会不断释放出甲醛，污染环境，对人体眼、鼻、喉等器官均有刺激作用，有时还出现过敏性反应，甚至还可致癌。2002年1月国家颁布
2、了强制标准《室内装饰材料、人造板及其制品中屮醛释放量》，这使低毒环保型腺醛树脂粘合剂的研制迫在眉睫。1腮醛树脂的合成机理腺醛树脂合成反应理论上分两个阶段:首先甲醛与尿索在碱性条件下进行加成反应，生成梵甲基月尿：H2NCONHi+CH2OT出NCONHCH2OH（—疑甲基腺）H2NCONH：+2CH2OTHOH.CHNCONHCH2OH（一羟甲基腺）生成的疑甲展腺在加热或酸性反应介质屮脱水缩聚成线性型结构的腺醛树脂。(n+I)ll2NCONIlCIhOII+CII2O-IIOII2C(ll2NCONIlClh)nl
3、l2NCONIICll2Oil(n+I)IIOIUCIINCOHClhOII+2ll2NCONIICIUOII+CII2O-*IIOII2C(IIOIUCIINCONIICll2)nll2NCONIICIUOil在使用腺醛树脂粘合剂时，再加入固化剂，在酸性介质作用下，腺醛树脂含有的疑甲基、酰氨基等活性基团互相交联或与纤维素上的疑基交联形成大分子网状结构。而二瓮甲基腺的形成，直接影响树脂的交联密度，严重影响胶合强度和胶粘剂的稳定性。所以必须创造有利于二疑甲基腺生成的条件。相同摩尔比的树脂采用尿素分批投料工艺，综合性
4、能提高，游离甲醛减少。第一批尿素的加入保证了实际的FU比尢甲醛过量，有利于形成大量的二梵甲基腺，提高了树脂的交联度，第二批、第三批尿素的加入，实际摩尔比低于配方摩尔比,有利于甲醛的进一步反应,减少树脂中游离甲醛的量。最后一批尿素的加入有利于捕捉树脂中游离的屮醛。2试验部分2.1主要原料屮醛:含量大于35%,工业级;尿素:纯度大于98%,工业级；屮酸、氢氧化钠、氯化钱：分析纯。三聚氟氨、PVA:工业级。2.2合成工艺在反应釜加入一定量的甲醛，开动搅拌器，用20%浓度的氢氧化钠溶液调pH值为弱碱性7.8〜8.5,加入
5、第一批尿素和PVA,恒温水浴加热，升温至80〜85°C反应一段时间。再加入第二批尿素，恒温反应一段时间之后加入第三批尿素和三聚氤氨,恒温反应一段时间。用20%甲酸溶液调节pH值为4.8〜5.5,进行缩聚反应，观察溶液的粘度变化，确定胶液的混浊点即胶液滴入40°C热水容器内能形成不溶的白雾团时即为反应终点。再用20%浓度的氢氧化钠溶液调pH值为弱碱性7.5〜8.0,加入第四批尿素,继续搅拌一段时间，再加入甲醛捕捉剂。自然冷却至室温，出料。2.3性能测试3结果与讨论通过试验与理论分析，腺醛树脂的制晶中释放的甲醛来源可
6、能有：（1）树脂合成时，由于反应的平衡的存在，尿素与甲醛反应不完全,导致树脂中含有大量的游离甲醛；（2）树脂合成过程中，不稳定的基团的生成，女口:疑甲基、半缩甲醛、二次甲基恤键结构等的分解;（3）木材组分中的半纤维的分解、木质素脱甲氧基氧化也可能释放甲醛。3.1甲醛与尿素的摩尔比（FU比）腺醛树脂的性能的好坏与二軽甲基的含量有直接的关系，在一定范围内FU比增加，二軽甲基生成就越多，月尿醛树脂的交联度、胶合强度及其稳定性会相应提高。但会使树脂的固含量下降，游离甲醛含量升高，产品的毒性就增大。根据试验，游离甲醛含量、
7、胶合强度随FU比的变化示于图1、2。864.2••••ooo・o(£«俎懿E-確疥20.60.811.21.41.6F/U摩尔比0.60.8F/U摩尔比图IF/U摩尔比与游离甲醛倉駅之间的关系图2F/U摩尔比与游离甲醛禽量之间的关系由图1可知，游离甲醛含量随FU比降低而降低，但当F/U摩尔比低于1.2时,游离甲醛含量就降低不多。由图2可知,腺醛树脂的胶合强度随F/U降低而降低，在F/U低于1.1时,胶合强度急剧下降，F/U低于1.1吋,胶合强度急剧下降，F/U在1.1〜1.4,胶合强度降低较为缓慢，这是由于参加反
8、应的甲醛减少，生成的二瓮甲基减少，产生的一轻甲基数量增多，从而影响了树脂的交联度，树脂中的游离腺和未反应的梵甲基过多，导致胶合强度及胶液的稳定性下降，使得板材的物理应力急剧下降，腺醛树脂的综合性能下降。既要考虑降低游离甲醛含量，又要保证一定胶合强度，保证树脂的综合性能，所以我们选定FU比1.2为宜。3.2改性剂对性能的影响腺醛树脂与其它木业用的胶粘剂相比有些不足，初粘度低
