酚醛樹脂固化后 ,具有較高的膠合強(qiáng)度、優(yōu)良的耐候性及耐沸水性 ,被國(guó)內(nèi)外公認(rèn)為是生產(chǎn)室外級(jí)人造板最好的膠種 .國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的酚醛樹脂 ,雖能滿足工業(yè)生產(chǎn)的要求 ,但由于樹脂中游離酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)0 .5%以上 ,污染環(huán)境 ,粘度偏低 (一般在 40 0～ 60 0ｍＰａ·ｓ)易發(fā)生透膠 ,污染板面 ,浪費(fèi)膠液 ,熱壓溫度較高 (1 3 0℃以上 ) ,熱壓時(shí)間較長(zhǎng)等缺點(diǎn)嚴(yán)重制約了酚醛樹脂膠在木材工業(yè)中的應(yīng)用 .如何開發(fā)一種毒性低、相對(duì)分子質(zhì)量高、固化速度快的新型酚醛樹脂膠粘劑 ,日益成為木材加工企業(yè)亟待解決的課題 .若能研制出一種熱壓工藝條件與脲醛樹脂相當(dāng)?shù)男滦头尤┠z粘劑 ,無疑會(huì)極大地推動(dòng)我國(guó)木材加工企業(yè)的發(fā)展 ,同時(shí)可有效地延長(zhǎng)木材膠合制品的使用壽命 ,達(dá)到節(jié)約林木資源的目的 .
1 試驗(yàn)方案
1 )選用二價(jià)金屬離子與一價(jià)金屬離子的堿作為復(fù)合催化劑 ,采用分次投料的方式 ,在得到高鄰位初期酚醛樹脂的同時(shí) ,增強(qiáng)高粘度酚醛樹脂的水溶性 .
2 )提高甲醛與苯酚的物質(zhì)的量比 ,使樹脂中游離酚的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至 0 . 1 %以下 ,反應(yīng)后期外加適量甲醛捕集劑 ,使初期樹脂中游離甲醛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至 0 .1 %以下 ,從而得到游離物質(zhì)量分?jǐn)?shù)均低的低毒酚醛膠 .
3 )酚醛膠在使用前需經(jīng)過調(diào)制 ,加入 5%～ 1 0 %的固化劑 ,使改性酚醛樹脂膠能采用與脲醛樹脂膠相似的熱壓溫度、時(shí)間制造室外結(jié)構(gòu)用膠合板 .
2 酚醛樹脂的合成工藝
以二價(jià)金屬離子和一價(jià)金屬離子組成的復(fù)合催化劑 ,使苯酚與甲醛合成為較高鄰位的水溶性甲階酚醛樹脂 .苯酚與甲醛物質(zhì)的量比選為 1∶(2 .1～ 2 . 5) ,通過苯酚與甲醛的不同物質(zhì)的量比對(duì)樹脂性能影響的試驗(yàn) ,發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的量比在 2 .1～ 2 .3之間的酚醛樹脂具有較好的物理力學(xué)性能 ,貯存穩(wěn)定性良好 .
將苯酚一次性加入 ,甲醛分 2次加入 ,復(fù)合催化劑分 3次加入 ,先在較低溫度下反應(yīng)一段時(shí)間 ,達(dá)到一定粘度后 ,再在高溫條件下繼續(xù)反應(yīng)到能體現(xiàn)高相對(duì)分子質(zhì)量的酚醛樹脂3 低毒快速固化酚醛膠性能指標(biāo)3 . 1 理化指標(biāo)小試、中試和生產(chǎn)試驗(yàn)中用復(fù)合催化劑和改進(jìn)的聚合工藝制得的小試、中試和生產(chǎn)試驗(yàn)低毒快速固化酚醛膠的理化指標(biāo)見表 1 .(ＰＦ) 1 以ＮａＯＨ為催化劑 ,采用改進(jìn)后的聚合工藝制得的酚醛膠 ;理化性指標(biāo)
均按ＧＢ/Ｔ1 40 74. 1～ 1 6— 93規(guī)定方法測(cè)試 .
從表 1可見 ,無論小試、中試和生產(chǎn)試驗(yàn)制得的低毒快速固化酚醛膠的理化指標(biāo)均符合合同規(guī)定指標(biāo) .表明配方和工藝成熟 ,再現(xiàn)性好 .
3 . 2 凝膠時(shí)間
采用 1 0 0℃恒溫水浴測(cè)凝膠時(shí)間 ,可以反映酚醛膠固化速度 ,表 2列出快速固化酚醛膠與常規(guī)酚醛膠的凝膠時(shí)間 .(ＰＦ) 1 為常規(guī)酚醛膠 ,其它為低毒快速固化酚醛膠 .
由表 2可見 ,不加固化劑時(shí)快速固化酚醛膠與常規(guī)酚醛膠的凝膠時(shí)間差別不大 ,加 5%～ 1 0 %固化劑后快速固化酚醛膠的凝膠時(shí)間比常規(guī)酚醛膠縮短 2～ 4ｍｉｎ
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