摘 要:酚醛樹(shù)脂性能優(yōu)異,然而苯酚價(jià)格過(guò)于昂貴,因此人們一直致力于降低酚醛樹(shù)脂的生產(chǎn)成本。引入價(jià)廉的尿素是多種改性途徑中最有效的。目前的研究只能將尿素的添加量控制在苯酚質(zhì)量的25%,成本仍舊較高。本課題旨在進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本,通過(guò)正交試驗(yàn),得到:尿素改性酚醛樹(shù)脂的最佳工藝條件為:甲醛(37%)為272g,苯酚的加入量為120g,尿素含量為30%,摩爾比1:0.45(P/NaOH),聚乙烯醇的加入量為5g。
關(guān)鍵詞:酚醛樹(shù)脂;尿素;膠合板
為了彌補(bǔ)酚醛樹(shù)脂固天生的不足,更大程度的改善酚醛樹(shù)脂的性能和應(yīng)用范圍,適應(yīng)社會(huì)快速發(fā)展的需要,大量的科學(xué)研究人員對(duì)酚醛樹(shù)脂進(jìn)行了大量的探究工作,改善酚醛樹(shù)脂的韌性、提高力學(xué)性能和耐熱性能、改善工藝性能成為國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)。因此減少酚醛樹(shù)脂膠粘劑制造費(fèi)用的主要方法是引人價(jià)格較低的尿素,這樣一方面降低了酚醛樹(shù)脂的價(jià)格,另一方面游離酚和游離醛的含量都能夠減少;并且也能夠使用其他含酚的材料,擴(kuò)大原料的來(lái)源,同時(shí)也能夠提高酚醛樹(shù)脂膠的某些性能。
1 實(shí)驗(yàn)原料及實(shí)驗(yàn)儀器
1.1 實(shí)驗(yàn)所用試劑及儀器表1
1.1.1膠黏劑制備
按實(shí)驗(yàn)配方在溫度為50℃時(shí)在三口燒瓶中投入一定量的苯酚,加入第一批濃度為33%的NaOH溶液,并且加入第一批甲醛和適量聚乙烯醇,第一批尿素和適量的氧化鈣。在50-60min內(nèi)加熱至溫度為93℃,控制該溫度1h(保溫30min和60min時(shí),分別測(cè)其粘度)。加入第二批甲醛和第二批尿素,降溫至75℃再加入NaOH溶液。升溫至90℃保溫1h,當(dāng)粘度達(dá)到要求時(shí)降溫至35℃后放料。
1.1.2 膠黏劑檢驗(yàn)
尿素改性酚醛樹(shù)脂的外觀(guān):紅色微渾黏稠液體;pH值:7.5~8.5;固含量/%:50-55;游離甲醛含量/%:<0.1;黏度:35~50s;
1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備如表2所示
1.3 膠合板的制備
膠合板:面積為400毫米×400毫米;用手在板上涂置膠液,涂膠量為380克每平方,熱壓所達(dá)到的溫度為140℃,壓力為3兆帕,壓制時(shí)間為5分鐘。
1.4 膠合板的膠合強(qiáng)度檢測(cè)
檢測(cè)試件鋸制及檢測(cè)方法根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB9846-2004進(jìn)行。膠合強(qiáng)度的檢測(cè)方法(GB/T9846-2004)是將試件在100℃的熱水中浸漬3h,取出后在室溫下冷卻10min。進(jìn)行膠合強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)。(如表3所示)
2 結(jié)論
酚醛樹(shù)脂性能優(yōu)異,然而苯酚價(jià)格過(guò)于昂貴,因此人們一直致力于降低酚醛樹(shù)脂的生產(chǎn)成本。引入價(jià)廉的尿素是多種改性途徑中最有效的。目前的研究只能將尿素的添加量控制在苯酚質(zhì)量的25%,成本仍舊較高。本課題旨在進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本,通過(guò)正交試驗(yàn),得到:
(1)當(dāng)尿素的添加量為苯酚質(zhì)量的30%時(shí),改性后的酚醛樹(shù)脂壓制膠合板,膠合強(qiáng)度達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T9846-2004Ⅰ類(lèi)板膠合要求。
(2)尿素改性酚醛樹(shù)脂的最佳工藝條件為:甲醛(37%)為272g,苯酚的加入量為120g,尿素含量為30%,摩爾比1:0.45(P/NaOH),聚乙烯醇的加入量為5g。
參考文獻(xiàn)
[1]喬吉超,胡小玲.酚醛樹(shù)脂膠粘劑的研究進(jìn)展[J].中國(guó)膠粘劑,2006,15(7):45-48.
[2]王春鵬,趙臨五.酚醛樹(shù)脂膠粘劑的改性[J].1999,19(2):77-82.
[3]杜官本,李君.苯酚-尿素-甲醛共縮聚樹(shù)脂研制[J].林業(yè)科學(xué),2000,36(5):73-77.
作者簡(jiǎn)介:高宏娜,北華大學(xué)林學(xué)院家具專(zhuān)業(yè)學(xué)生。
沈鵬飛,北華大學(xué)林學(xué)院家具專(zhuān)業(yè)學(xué)生。
李申,北華大學(xué)林學(xué)院家具專(zhuān)業(yè)學(xué)生。
隋呈祥:北華大學(xué)林學(xué)院家具專(zhuān)業(yè)學(xué)生。