三聚氰胺改性脲醛樹脂膠粘劑研究進展

1、三聚氰胺改性脲醛樹脂膠粘劑研究進展1前言脲醛樹脂于1844年合成成功[1]1931年首次在市場銷售。此后由于原料充足、價格低廉而被廣泛應(yīng)用于木材加工行業(yè)中?，F(xiàn)在脲醛樹脂在木材加工、造紙、油漆等行業(yè)是用量最大的一種膠粘劑約占70%多[2]。2000年全世界ＵＦ膠年用量超過250萬ｔ國內(nèi)用量為40.8萬ｔ左右。但是脲醛樹脂耐水性差固化后膠層脆性大、耐老化性能差、貯存期短、游離甲醛含量高因此限制了其使用范圍。多年以來人們采用各種方法對其進行改

2、性用三聚氰胺改性就是其中之一。目前世界發(fā)達國家已將三聚氰胺改性脲醛樹脂廣泛用于各類人造板生產(chǎn)并且根據(jù)生產(chǎn)板種的性能要求(主要是防水性)靈活地調(diào)整三聚氰胺的用量使產(chǎn)品形成系列。日本的各類膠合板、中密度纖維板(ＭＤＦ)生產(chǎn)用的都是三聚氰胺改性脲醛樹脂膠既解決了防水與防潮要求又實現(xiàn)了降低游離甲醛釋放量的目的。另外法國、德國及北歐各國也已廣泛使用這類膠粘劑。我國近年來人造板品種在不斷增加如防潮型人造板和準耐水級人造板等無論用普通脲醛膠還是用酚醛

3、膠都不能滿足產(chǎn)品性能及環(huán)保要求因此發(fā)展三聚氰胺改性脲醛膠是很有現(xiàn)實意義的。2三聚氰胺改性脲醛樹脂概述我們知道固化后的脲醛樹脂結(jié)構(gòu)還存在著如羥基、氨基、亞氨基、羰基等親水基團。用三聚氨胺改性脲醛樹脂目的是針對脲醛樹脂存脂膠合板的耐水性使之達到耐水膠合板Ⅰ類標準。同時日本大鹿振興公司將三聚氰胺尿素甲醛共縮合樹脂膠粘劑用于膠合板發(fā)現(xiàn)耐水性更好。1956年屈崗研究開發(fā)了價格低廉的三聚氰胺脲醛樹脂膠粘劑不但耐水性能達到Ⅰ類膠合板的標準而且價格也降

4、低了。60年代初柳川主要研究了三聚氰胺改性脲醛樹脂機理得出了以下結(jié)論:①用三聚氰胺改性脲醛樹脂可提高膠合板的剪切強度、降低吸水厚度膨脹率但是如果三聚氰胺用量過多剪切強度反而降低。尿素、三聚氰胺、甲醛共縮合樹脂比在脲醛樹脂中加入三聚氰胺粉末或三羥基三聚氰胺更有效。②證明了尿素、三聚氰胺、甲醛的共縮合反應(yīng)發(fā)生在三聚氰胺和二羥甲基脲之間。在酸性條件下二羥甲基脲和三聚氰胺之間的反應(yīng)進行得很快而二羥甲基脲和六羥甲基三聚氰胺之間的反應(yīng)可以忽略在中性

5、條件下則結(jié)果正相反。③增加三聚氰胺的用量或減少甲醛的用量都可以提高樹脂的膠接強度但樹脂的貯存期變短當尿素甲醛的量比為12時ＭＵ高于0.0751時縮合反應(yīng)速度很快。以后有許多學者用多種方法研究了三聚氰胺改性脲醛樹脂的機理、工藝及固化歷程。還有人用13Ｃ核磁共振法研究了三聚氰胺與尿素之間的共聚及產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。例如富田采用了75ＭＨｚ高分辨率核磁共振儀證明了尿素與三聚氰胺之間是通過亞甲基鍵和亞甲基醚鍵相聯(lián)接的三聚氰胺的羥甲基較易和尿素的氨基縮聚為