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三聚氰胺改性中密度纤维板用低摩尔比脲醛树脂胶黏剂

作　者: 高大千
导　师: 朱丽滨
学　校: 东北林业大学
专　业: 生物材料工程
关键词: 脲醛树脂摩尔比三聚氰胺中密度纤维板甲醛释放量
分类号: TQ433.431
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

脲醛树脂胶黏剂是广泛应用于人造板的合成树脂,脲醛树脂反应原理决定了其固有的缺点：产生污染环境的游离甲醛；耐水及耐老化性差等。在人造板迅猛发展的今天同样面临各种问题,例如在中密度纤维板(MDF)中所生产的板材质量良莠不齐,这主要是基于甲醛释放量和力学性能之间的矛盾。为了解决这一问题,本文通过三聚氰胺改性的超低摩尔比脲醛树脂,研制甲醛释放量低、力学性能较为优良的中密度纤维板用脲醛树脂胶黏剂。本文首先采用降低脲醛树脂合成时的摩尔比至0.96：1,在合成过程中加入三聚氰胺做主要改性剂并加入聚乙烯醇等其他改性剂,改变三聚氰胺添加量以及添加方式,探讨这种改变对所合成树脂物理性能的影响,该工艺所合成的树脂游离甲醛含量在0.1%以下；然后用所合成的树脂,选择合适的热压工艺曲线压制中密度纤维板,研究三聚氰胺添加量以及添加方式的改变对中密度纤维板内结合强度、甲醛释放量、静曲强度和弹性模量、24小时吸水厚度膨胀率影响的变化规律。随三聚氰胺加入量的增加内结强度呈增大趋势,甲醛释放量、吸水厚度膨胀率整体均呈下降趋势。改变三聚氰胺投料方式,当三聚氰胺前期投料量占尿素量2%时,对板材内结合强度改性效果明显；在前期投料量为1%时,使甲醛释放量明显降低；当前期投料量超过3%时,板材吸水厚度膨胀率过大。三聚氰胺投料量过多时板材性能提高并不明显,所压制的板材各性能均能达到GB/T11718-2009的要求。最后通过上述实验的对比分析,得出压制中密度纤维板的最佳脲醛树脂胶黏剂的配方和热压工艺曲线。通过进一步实验得出甲醛释放量低,板材力学性能优良的实验方案。最后得出当三聚氰胺添加量占尿素量的6%,前其投料量1%时采用相同的热压工艺所压制的MDF甲醛释放量为3.7mg/100g(穿孔萃取法)达到E0级国家标准,内结合强度是0.54Mpa。很好地平衡了以上提出的矛盾。为实际生产中控制甲醛释放量,节约成本,提高板材力学性能和低毒环保提供理论依据。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-19
  1.1 脲醛树脂梗概  9-12
    1.1.1 树脂的合成原理  9-11
    1.1.2 脲醛树脂的结构及固化研究进展  11-12
  1.2 低毒脲醛树脂改性研究  12-15
    1.2.1 分批投料  12-13
    1.2.2 工艺参数  13
    1.2.3 三聚氰胺改性脲醛树脂胶黏剂的研究进展  13-14
    1.2.4 其它改性剂的研究  14
    1.2.5 树脂的固化剂的选择  14-15
  1.3 中密度纤维板研究概况  15-17
    1.3.1 中密度纤维板的甲醛释放研究进展  15
    1.3.2 中密度纤维板发展现状  15-16
    1.3.3 中密度纤维板的应用领域  16
    1.3.4 中密度纤维板存在的问题  16-17
    1.3.5 中密度纤维板的发展方向和对策  17
  1.4 本论文研究的目的与意义  17-19
2 低摩尔比脲醛树脂胶黏剂的合成  19-27
  2.1 实验部分  19-21
    2.1.1 实验原料  19-20
    2.1.2 仪器与设备  20
    2.1.3 实验方法  20-21
  2.2 结果与讨论  21-26
    2.2.1 三聚氰胺一次投料对树脂性能的影响  21-23
    2.2.2 三聚氰胺分批投料对树脂性能的影响  23-26
  2.3 本章小结  26-27
3 中密度纤维板试验  27-33
  3.1 中密度纤维板的原材料  27-28
    3.1.1 纤维  27
    3.1.2 脲醛树脂胶黏剂的合成  27
    3.1.3 固化剂  27
    3.1.4 胶黏剂的调配  27
    3.1.5 热压工艺参数  27-28
  3.2 板材原材料各用量的计算  28
  3.3 实验的仪器设备与工艺流程  28-29
    3.3.1 实验仪器与设备  28-29
    3.3.2 实验的工艺流程  29
  3.4 性能测试方法  29-32
    3.4.1 试件的割据与取样方法  29-30
    3.4.2 中密度纤维板的性能测试方法  30-32
  3.5 本章小结  32-33
4 三聚氰胺对中密度纤维板性能影响分析  33-42
  4.1 三聚氰胺的添加量对中密度纤维板性能的影响  33-38
    4.1.1 三聚氰胺添加量对中密度纤维板内结合强度的影响  34-35
    4.1.2 三聚氰胺添加量对中密度纤维板甲醛释放量的影响  35
    4.1.3 三聚氰胺添加量对中密度纤维板尺寸稳定性的影响  35-36
    4.1.4 三聚氰胺添加量对中密度纤维板静曲强度和弹性模量的影响  36-38
  4.2 三聚氰胺的添加方式对中密度纤维板性能的影响  38-41
    4.2.1 三聚氰胺的添加方式对中密度纤维板的内结合强度的影响  39
    4.2.2 三聚氰胺的添加方式对中密度纤维板的甲醛释放量的影响  39-40
    4.2.3 三聚氰胺的添加方式对中密度纤维板尺寸稳定性的影响  40-41
  4.3 本章小结  41-42
5 压制E0级中密度纤维板实验  42-45
  5.1 中密度纤维板的基本制备条件  42-43
    5.1.1 中密度纤维板用脲醛树脂的合成工艺以及优化选择  42
    5.1.2 中密度纤维板的热压过程  42-43
  5.2 性能测试结果与分析讨论  43-44
  5.3 本章小结  44-45
结论  45-46
参考文献  46-50
攻读学位期间发表的学术论文  50-51
致谢  51-52

三聚氰胺改性中密度纤维板用低摩尔比脲醛树脂胶黏剂

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