学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

人造板用脲醛树脂胶粘剂低毒化改性研究

作　者: 张晓欢
导　师: 陈桂华
学　校: 中南林业科技大学
专　业: 木材科学与技术
关键词: 脲醛树脂胶粘剂游离甲醛含量胶合强度红外光谱
分类号: TQ433.431
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 83次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着我国经济二十年的快速发展,胶粘剂行业从小变大,由弱变强,为各行业简化工艺、节约能源、降低成本、提高效益发挥着越来越重要的作用。目前,我国已成为世界人造板生产大国,木材胶粘剂年用量巨大,人造板生产主要使用脲醛树脂(UF)胶粘剂。脲醛树脂胶粘剂具有价格便宜、粘结力好、固化速度快、制造方便等优点,但也存在游离甲醛含量高、产品使用过程中甲醛释放等问题,造成对环境和人体的污染和危害。本文针对脲醛树脂胶粘剂的缺点,在控制成本,保证胶接性能的基础上,深入研究降低脲醛树脂胶粘剂游离甲醛含量。本文通过两次正交试验,并对检测结果做出分析,优选出最佳合成配方及工艺,得到了一种低游离甲醛含量脲醛树脂胶粘剂。结果表明,控制甲醛与尿素摩尔比为1.1,三聚氰胺加入量占尿素质量2%并在中期加入,尿素分批加入比例为60：15：25,控制加成阶段pH值为7.5～8.0，缩聚阶段pH值为4.8～5.1,并在88～92℃进行缩聚反应,合成的脲醛树脂胶粘剂游离甲醛含量为0.08%，达到E1级。胶合强度符合国家Ⅱ类标准,胶合板甲醛释放量为0.7mg/L,达到E1级。甲醛与尿素的摩尔比降低,中和甲醛的游离尿素增多,起粘附作用的二羟甲基减少；尿素分批加入使甲醛与尿素充分反应,利于二羟甲基脲生成；三聚氰胺的加入可以代替甲醛与尿素反应提高树脂交联度；加成阶段pH值是生成稳定的羟甲基脲的关键；缩聚阶段的pH值决定了亚甲基键的生成而树脂化的反应；缩聚阶段温度过高易造成分子量过大和分子量大小不均匀,温度太低,分子量又太小固化速度慢,胶层机械强度下降等不良后果。论文进一步采用傅里叶红外光谱(FTIR)对合成脲醛树脂胶粘剂各阶段样品进行分析,探讨其内部活性基团的变化及合成机理。结果表明：降低反应pH值,-OH含量减少,后续加入尿素使反应趋于平衡,醛基吸收峰面积缓慢减少,控制树脂合成中-CH2OH含量,有利于保证粘接性能和减少游离甲醛含量。本研究通过改良脲醛树脂的合成配方及工艺对降低脲醛树脂胶粘剂的游离甲醛含量进行了比较系统的探讨,为扩大脲醛树脂胶粘剂在人造板领域的应用,促进我国人造板行业发展提供理论依据。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
1 引言  10-24
  1.1 人造板用胶粘剂  10-11
    1.1.1 人造板用胶粘剂品种与用量  10-11
    1.1.2 人造板用胶粘剂发展历程  11
  1.2 人造板用脲醛树脂发展现状  11-12
  1.3 脲醛树脂的研究与改性  12-21
    1.3.1 脲醛树脂的合成机理  12-13
    1.3.2 脲醛树脂的优缺点  13-14
    1.3.3 脲醛树脂的分析方法  14-15
    1.3.4 降低脲醛树脂胶粘剂的游离甲醛含量  15-19
    1.3.5 脲醛树脂胶粘剂的其他改性处理研究  19-21
  1.4 课题意义及研究内容  21-24
    1.4.1 研究意义  21
    1.4.2 研究内容  21-24
2 材料与方法  24-30
  2.1 脲醛树脂胶粘剂合成  24-26
    2.1.1 试验材料  24
    2.1.2 试验仪器  24-25
    2.1.3 树脂性能检验  25-26
  2.2 杨木胶合板压制  26-28
    2.2.1 试验材料  26
    2.2.2 试验设备  26-27
    2.2.3 热压参数确定  27
    2.2.4 制板过程  27
    2.2.5 胶合板性能检验  27-28
  2.3 试验设计与检测分析方法  28-30
    2.3.1 试验设计  28
    2.3.2 红外光谱分析  28-30
3 探索性试验  30-34
  3.1 合成配方及工艺  30-32
    3.1.1 探索性试验一  30
    3.1.2 探索性试验二  30-31
    3.1.3 探索性试验三  31
    3.1.4 探索性试验四  31-32
  3.2 结果与分析  32
    3.2.1 探索性试验一  32
    3.2.2 探索性试验二  32
    3.2.3 探索性试验三  32
    3.2.4 探索性试验四  32
  3.3 小结  32-34
4 低毒性脲醛树脂胶粘剂合成配方优化试验  34-42
  4.1 试验方案设计  34-35
    4.1.1 配方设计  34
    4.1.2 合成工艺  34-35
  4.2 试验结果与分析  35-41
    4.2.1 正交试验结果  35
    4.2.2 试验结果分析  35-41
    4.2.3 验证试验结果  41
  4.3 小结  41-42
5 低毒性脲醛树脂胶粘剂合成工艺优化试验  42-50
  5.1 试验方案设计  42
  5.2 试验结果与分析  42-48
    5.2.1 正交试验结果  42-43
    5.2.2 试验结果分析  43-47
    5.2.3 验证试验结果  47-48
  5.3 小结  48-50
6 脲醛树脂制备过程中红外光谱分析  50-58
  6.1 试验方法  50
    6.1.1 准备工作  50
    6.1.2 制作标准图谱  50
    6.1.3 制作样品图谱  50
  6.2 试验结果与分析  50-56
    6.2.1 脲醛树脂反应结构式  50-52
    6.2.2 红外光谱吸收谱带  52
    6.2.3 谱图解析  52-56
  6.3 小结  56-58
结论及展望  58-60
参考文献  60-67
附录:攻读硕士学位期间发表论文  67-68
致谢  68

人造板用脲醛树脂胶粘剂低毒化改性研究

内容摘要

全文目录

相似论文