秦鑫

【摘 要】上世紀之初酚醛樹脂膠（PF）就已經(jīng)作為粘接各類材料的膠粘劑而被廣泛使用。當前，在所有的合成膠粘劑中酚醛樹脂膠（PF）的使用量仍舊占有絕對的優(yōu)勢，是較為主要的品種之一。這種品種的膠粘劑雖然具有較好的耐候性與粘結強度，但是需要較長的固化時間，本文結合實驗數(shù)據(jù)分析應用固化劑加快酚醛樹脂膠固化速度。

【關鍵詞】酚醛樹脂膠（PF）；固化時間；固化劑

酚醛樹脂膠（PF）具有良好的耐候性及較大的粘結強度，是當前應用最廣泛、使用量最多的膠粘劑。然而酚醛樹脂（PF）在固化時需要較高溫度，且固化后顏色比較深。一般來講，酚醛樹脂（PF）只有在熱壓達到130攝氏度至150攝氏度時才可以固化完全，產(chǎn)生較強的膠合強度。假設熱壓度達不到要求的時候，為了確保膠合質(zhì)量，只有將熱壓的時間延長才可以，但是這樣又會降低生產(chǎn)效率。假設可以研究出提高酚醛樹脂（PF）固化效率的技術，將對相關領域起到極大的推動作用。在國外相關技術工作人員在這方面研究付出了很大的努力，總的來說有下面幾種提高酚醛樹脂（PF）固化速度的技術：

第一，用Ca++、Zn++、Mn++、Mg++等離子提高苯酚鄰位羥甲基化的比例，這樣還沒有固化的酚醛樹脂膠（PF）中就有更多的自由對位，進而縮短其固化需要的時間。

第二，提高酚醛樹脂膠（PF）中的酸堿性，可以極大地提高其固化的速度。

第三，提高酚醛樹脂膠（PF）的聚合度，也同樣可以加快膠體的固化。

第四，在沒有固化的酚醛樹脂膠（PF）中添加一定比例的固化劑，進而將酚醛樹脂膠（PF）所需熱壓時間減少，又或者是將膠體熱壓所需溫度降低。

我們在總結以往研究成果的基礎上，試著在酚醛樹脂膠（PF）中添加符合催化劑，這樣既可以有效改進了膠體的聚合技術，生產(chǎn)出大量的低游離酚與游離酚，提高酚醛樹脂膠（PF）的固化時間，然后再加入百分之五至百分之十的比例固化劑，較少酚醛樹脂膠（PF）所需的熱壓時間，降低其熱壓溫度。接下來我們將這種酚醛樹脂膠（PF）的具體性能指標與其在不同熱壓時間和溫度中的膠合情況匯報如下。

1.該品種酚醛樹脂膠（PF）的性能指標

1.1理化指標

下表為添加復合催化劑的酚醛樹脂膠（PF）與添加氫氧化鈉作為催化劑的酚醛樹脂膠（PF）兩種膠體的理化指標：

普通酚醛樹脂膠（PF）與快速固化酚醛樹脂膠（PF）理化指標對比表

1.2凝膠時間對比

檢測酚醛樹脂膠（PF）的凝膠時間時，可以采用恒溫一百攝氏度的水浴進行檢測，這樣可以檢測出酚醛樹脂膠（PF）固化需要的時間，下表同樣列出了兩種酚醛樹脂膠（PF）所需的凝膠時間長度。

一百攝氏度兩種酚醛樹脂膠（PF）需要的凝膠時間比較

從上表可以看出，在酚醛樹脂膠（PF）還沒有添加固化劑的時候其凝膠時間與普通酚醛樹脂膠（PF）并沒有較大的差別，而在加入百分之五至百分之十比例的固化劑之后其凝膠時間對比起普通品種的酚醛樹脂膠（PF）就可以少將近2至4分鐘。

2.馬尾松膠合板的試制

試制相關工作實在實驗室中開展的，實驗結果具體如下：

2.1在四個階段的熱壓溫度中馬尾松膠合板的膠合實驗結果

在酚醛樹脂膠（PF）中添加了百分之十的固化劑，然后用厚度為1.8毫米的馬尾松單板在130攝氏度～140攝氏度、120攝氏度～130攝氏度、110攝氏度～120攝氏度、100攝氏度～110攝氏度這四個溫度階段中進行膠壓三合板的實驗，具體實驗結果見下表：

常見的酚醛樹脂膠（PF）在140攝氏度左右就會固化，而在120攝氏度至130攝氏度的時候，添加了氫氧化鈉固化劑的酚醛樹脂膠（PF4）就已經(jīng)不能達到相關強度需要，然而添加復合催化劑的酚醛樹脂膠（PF1）則依然能達到1.70Mpa的強度，同時具有百分之四十九的木破率。在110攝氏度至110攝氏度的熱壓溫度時，兩種酚醛樹脂膠（PF）都已經(jīng)不能達到相關強度需求。而在這種情況下，在兩種膠體中添加了百分之十的固化劑之后，兩種膠體即使是在100攝氏度至110攝氏度的熱壓溫度之下依然可以達到相關強度指標，這就證明在酚醛樹脂膠（PF）中添加固化劑之后，可以將膠體固化溫度有效降低，提升膠體的固化效率。

2.2添加不同比例的固化劑對于酚醛樹脂膠（PF）的膠合效果的影響

在酚醛樹脂膠（PF）中添加分別添加百分之五與百分之十的固化劑，然后每毫米熱壓1分鐘時間，應用不相同的熱壓溫度，進行馬尾松膠合板的壓制，膠合效果見下表：

在酚醛樹脂膠（PF）中添加不同比例固化劑的膠合效果對比

由上表可見，PF膠添加5%固化劑，即有較好的快速固化效果，可以達到與UF膠相當?shù)墓袒俣取?/p>

2.3不同熱壓時間的膠合試驗結果

三種PF膠各加10%固化劑， 固定熱壓溫度為120攝氏度～130攝氏度，一次熱壓二張馬尾松三合板（單板厚1.8mm）總厚度10.8mm，結果見下表。

由上表可見三種PF膠加入10%固化劑，熱壓7min，膠合強度和木破率均好。PF5熱壓5分鐘至6分鐘，木破率還達46%，可見快速固化效果顯著。上表結果還說明，添加適量固化劑無論對用復合催化劑制得的快速固化PF膠，還是用氫氧化鈉催化劑制得的普通PF膠，都有明顯的促進固化作用。

3.竹木復合車廂板的試制

應某大學竹材工程研究中心要求，按中試規(guī)模用100升反應釜制備兩批快速固化酚醛樹脂膠（PF）共200千克（ 即PF2、PF3），用50升反應釜制備25千克固化劑。這兩批快速固化PF膠的理化指標和凝膠時間均符合“九五”攻關合同規(guī)定的指標。

用中試制得的快速固化酚醛樹脂膠（PF），在廣德寧廣竹膠板廠進行生產(chǎn)性制板試驗，試制5m3竹木復合車廂板（厚50毫米），熱壓溫度115攝氏度～125攝氏度，熱壓時間40分鐘（相當于原PF膠的80%），膠合質(zhì)量良好。

4.結束語

（1）用復合催化劑和改進的聚合工藝制得的快速固化酚醛樹脂膠（PF），游離酚和游離醛均低， 固化速度比用氫氧化鈉為催化劑的普通酚醛樹脂膠（PF）快，可在120攝氏度至130攝氏度、熱壓時間1min/mm制得合格的室外級膠合板。

（2）添加百分之五至百分之十固化劑對快速固化酚醛樹脂膠（PF）和普通酚醛樹脂膠（PF）都有顯著的促進固化作用，可在100攝氏度～120攝氏度、熱壓時間1min/mm或在120攝氏度～130攝氏度、熱壓時間0.6～0.7min/mm制得合格的室外級膠合板。

【參考文獻】

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