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三聚氰胺—氧化淀粉复合改性脲醛树脂性能研究

作　者: 李陆民
导　师: 朱丽滨
学　校: 东北林业大学
专　业: 生物材料工程
关键词: 脲醛树脂三聚氰胺氧化淀粉固化特性
分类号: TQ433.431
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

采用较低的F/U摩尔比制备脲醛树脂(UF),同时用三聚氰胺、聚乙烯醇(PVA)和氧化玉米淀粉对其进行改性,合成的改性UF树脂,能压制出具有较低甲醛释放量和满足国家标准的Ⅱ类胶合板。论文重点探讨了三聚氰胺添加量、三聚氰胺分次加入以及氧化淀粉添加量对UF树脂的基本性能和胶接性能的影响,同时利用DSC对树脂的固化特性进行了初步的探索。结果表明：增加三聚氰胺用量,会增加树脂固体含量,减少固化时间,降低游离甲醛含量和甲醛释放量,提高胶合强度；三聚氰胺添加量固定,分前后两次加入时,也会增加固体含量,减少固化时间,但是变化不是线性的,随着前期三聚氰胺加入量的增加,树脂的游离甲醛含量和甲醛释放是先降低后升升高的趋势,板材的胶合强度则是先升高后降低的变化；在树脂合成中后期添加氧化淀粉进行共聚改性,添加量越多,树脂固体含量越低,固化时间越长,能明显降低树脂中游离甲醛含量和甲醛释放量,且添加量越多,游离甲醛含量和甲醛释放量越低,而制得板材的胶合强度则是先升高后降低趋势,当添加超过一定量时,会降低胶合强度。使用不同是固化体系时,测得的DSC的峰值温度不同,通过对比两种不同的固化体系,证明固化剂中加入少量的酸能加快树脂的固化速度；升温速率越高时,曲线的峰值温度向更高温度移动。当固化剂和升温速率保持不变时,增加三聚氰胺用量,会使DSC曲线的峰值温度向低温方向移动,说明树脂更容易固化,而当三聚氰胺分为质量相当的两次加入到反应体系中时,制得的树脂的固化速度更快。氧化淀粉添加量为5%和l0%时,DSC曲线的峰值温度降低,说明加入氧化淀粉使脲醛树脂的固化更容易。而当氧化淀粉达到15%时,峰值温度比未加氧化淀粉的还要高。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-19
  1.1 脲醛树脂概述  9-10
  1.2 UF制品中甲醛的来源、危害  10-11
    1.2.1 UF胶接制品中甲醛的来源  10
    1.2.2 甲醛的危害  10-11
  1.3 UF树脂的合成机理  11-14
  1.4 UF树脂的胶结和固化机理  14-15
    1.4.1 UF树脂的胶接  14
    1.4.2 经典理论  14
    1.4.3 胶体理论  14-15
  1.5 UF树脂的改性研究  15-17
    1.5.1 UF树脂的低毒化改性  15-16
    1.5.2 UF树脂其他性能的改善  16-17
    1.5.3 本文主要使用的改性剂  17
  1.6 本论文研究的主要内容  17-19
2 三聚氰胺添加量对UF树脂性能的影响  19-25
  2.1 实验部分  19-21
    2.1.1 实验原料  19-20
    2.1.2 设备仪器  20-21
    2.1.3 改性UF树脂的合成  21
    2.1.4 改性UF树脂的性能指标及测试方法  21
  2.2 结果与讨论  21-24
    2.2.1 三聚氰胺添加量对UF树脂固体含量的影响  21-22
    2.2.2 三聚氰胺添加量对UF树脂粘度和固化时间的影响  22-23
    2.2.3 三聚氰胺添加量对UF树脂游离甲醛的影响  23-24
  2.3 本章小结  24-25
3 三聚氰胺添加量对UF树脂胶接性能的影响  25-31
  3.1 压制胶合板  25-26
    3.1.1 试验原料  25
    3.1.2 调制胶黏剂  25
    3.1.3 配制固化剂  25
    3.1.4 实验仪器设备  25
    3.1.5 工艺参数  25-26
  3.2 板材性能检测  26-27
    3.2.1 板材的锯割  26
    3.2.2 胶结强度的测定  26
    3.2.3 甲醛释放量的测定  26-27
  3.3 结果与讨论  27-29
    3.3.1 三聚氰胺添加量对UF树脂甲醛释放量的影响  27-28
    3.3.2 三聚氰胺添加量对UF树脂胶合强度的影响  28-29
  3.4 本章小结  29-31
4 三聚氰胺分次加入对UF树脂性能的影响  31-38
  4.1 改性脲醛树脂的合成  31
  4.2 改性UF树脂的性能指标及测试方法  31
  4.3 结果与讨论  31-37
    4.3.1 三聚氰胺分次加入对UF树脂固体含量的影响  32-34
    4.3.2 三聚氰胺分次加入对UF树脂粘度和固化时间的影响  34-36
    4.3.3 三聚氰胺分次加入对UF树脂游离甲醛含量的影响  36-37
  4.4 本章小结  37-38
5 三聚氰胺分次加入对UF树脂胶结性能的影响  38-43
  5.1 压制胶合板  38
    5.1.1 试验原料  38
    5.1.2 调制胶黏剂  38
    5.1.3 配制固化剂  38
    5.1.4 实验仪器设备  38
    5.1.5 工艺参数  38
  5.2 板材性能检测  38
  5.3 结果与讨论  38-42
    5.3.1 三聚氰胺分次加入对UF树脂甲醛释放量的影响  39-41
    5.3.2 三聚氰胺分次加入对UF树脂胶合强度的影响  41-42
  5.4 本章小结  42-43
6 氧化淀粉添加量对UF树脂基本性能的影响  43-46
  6.1 氧化玉米淀粉的制备  43
  6.2 氧化淀粉改性UF树脂胶粘剂的合成  43
  6.3 结果与讨论  43-45
    6.3.1 氧化淀粉添加量对UF树脂固体含量的影响  43-44
    6.3.2 氧化淀粉添加量对UF树脂固化时间的影响  44
    6.3.3 氧化淀粉添加量对UF树脂游离甲醛含量的影响  44-45
  6.4 本章小结  45-46
7 氧化淀粉对UF树脂胶接性能的影响  46-49
  7.1 压制胶合板  46
    7.1.1 试验原料  46
    7.1.2 调制胶黏剂  46
    7.1.3 配制固化剂  46
    7.1.4 实验仪器设备  46
    7.1.5 工艺参数  46
  7.2 板材性能检测  46-47
  7.3 结果与讨论  47-48
    7.3.1 氧化淀粉添加量对UF树脂甲醛释放量的影响  47
    7.3.2 氧化淀粉添加量对UF树脂胶合强度的影响  47-48
  7.4 本章小结  48-49
8 改性UF树脂的固化特性的研究  49-56
  8.1 UF树脂固化机理  49-50
  8.2 样品的制备和测量  50
  8.3 三聚氰胺添加量对UF树脂固化特性的影响  50-52
  8.4 三聚氰胺分次加入对UF树脂固化特性的影响  52-54
  8.5 氧化淀粉用量对UF树脂固化特性的影响  54-55
  8.6 本章小结  55-56
结论  56-58
参考文献  58-62
攻读学位期间发表的学术论文  62-63
致谢  63-64

三聚氰胺—氧化淀粉复合改性脲醛树脂性能研究

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