(同济大学建筑材料研究所,上海200092)
摘要:通过三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)共缩聚树脂胶粘剂的合成,探讨了三聚氰胺的用量对该MUF树脂耐水性能的影响及其规律。实验结果表明,当w(三聚氰胺)=43%~65%时,该MUF树脂的湿强度从0.93MPa增加到2.74MPa,耐沸水性明显提高;但是,当w(三聚氰胺)>65%时,该MUF树脂的湿强度增长极其缓慢,其耐沸水性提高并不明显;通过引入复合改性剂和适量的水,可使该MUF树脂的游离甲醛含量降低50%、成本降低10%~15%、固含量基本不变、胶合强度和耐沸水性均有所提高且适用期良好。
关键词:三聚氰胺-尿素-甲醛树脂;共缩聚;改性;耐沸水性;低成本;胶粘剂
中图分类号:TQ433.431文献标识码:A文章编号:1004-2849(2008)09-0031-04
0前言
以前我国胶合板生产用的胶粘剂主要是酚醛树脂胶与脲醛(UF)树脂胶两种。酚醛树脂胶因耐老化性、耐水煮性能优越,是生产I类胶合板的主要胶种;但其颜色深、易玷污板面、单板含水率要求苛刻且生产成本高,故酚醛树脂胶用于胶合板的生产具有一定的局限性。UF树脂胶价廉、原料来源比较充足,但耐水性、耐老化性差,属于室内级胶合板用胶粘剂。目前市场上应用的主要是经过改性的酚醛树脂胶或UF树脂胶,特别是为了改善UF树脂的耐水性能,可引入带有环状分子的三聚氰胺或苯酚进行改性,从而发展了三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)或苯酚-尿素-甲醛(PUF)共缩聚液体树脂。
共缩聚树脂的开发是实现与现行工艺相衔接、平衡生产成本与树脂性能之间关系的一种较好的树脂改性方法。通过向原有树脂添加其它化合物使其发生共缩聚反应,从而达到对原有树脂进行改性的目的,使不同甲醛类树脂性能互补;该改性方法综合利用了木材工业中常规胶粘剂的优点,降低了成本,并赋予胶粘剂以新的性能,可适应不同用途木材胶合制品的使用要求。
目前,MUF树脂胶粘剂已得到广泛应用,既可用于室内,也可用于室外;但MUF树脂的耐水性仍然不及酚醛树脂,在某些室外场合应用受到限制。目前所应用的MUF产品多为在树脂合成后期加入大量三聚氰胺共混改性而制得,为了使其耐水性能达到室外应用的标准,必须增加三聚氰胺的用量。因此,随着三聚氰胺价格的不断上涨,MUF树脂胶粘剂的成本也在不断增加[1-2]。
本文通过适当改变合成工艺,引入复合改性剂和适量的水,制得了成本低、综合性能好且游离甲醛含量低的MUF共缩聚树脂胶粘剂。
1实验部分
1.1实验原料
尿素,工业级,陕西渭河化工有限责任公司;三聚氰胺,工业级,山东海化魁星化工有限公司;甲醛,分析级,上海国药集团化学试剂有限公司;聚乙烯醇(PVA),分析级,上海润捷化学试剂有限公司;NaOH,分析级,上海云翔化工有限公司;甲酸,分析级,江苏强盛化工有限公司;改性剂A、B,自制(复配)。