脲醛树脂固化温度对固化行为的影响

脲醛树脂固化温度对固化行为的影响

0复配固化剂胶接剂脂肪是指由甲醇和尿素作为特定条件下的合成和反应而成的树脂。由于其价格低、胶接性能好、硬化快速、胶层硬化后无色等优点，已成为国内人造板材料的主要用途。通过复配固化剂来改善UF树脂固化性能的相关研究已有大量报道1实验部分1.1原材料甲醛(37%水溶液),尿素(质量分数>99%),北京盈利精细化学品有限公司。氢氧化钠(质量分数>96%)、氯化铵(NH1.2温度4.0将甲醛163g和尿素60g分别加入三口烧瓶中,将pH值调节到7.8~8.0后在30~40min内升温至90℃左右,保温35min。保温完毕后再将pH值调节到4.0~4.5,该温度下出现浑浊点后立即将pH值调到7.0~7.5,再加入第2批尿素15g,在此温度下保温30min。保温结束后加入第3批尿素25g,保温30min后将pH值调为8.0~9.0,降温后取出。F/U为1.2。树脂最终pH=8.9,固体质量分数为53%,初始粘度为35mPa·s。1.3温度和时间确定将对甲基苯磺酸、二乙醇胺、六亚甲基四胺和过硫酸铵按照物质的量比1∶1∶1∶1倒入烧瓶中混合均匀,然后用蒸馏水调配成固体质量分数为45%的混合水溶液后待用1)固化时间测试:参照GB/T14074—2006《木材胶粘剂及其树脂检验方法》进行。试验温度分别为100℃、120℃、150℃和180℃,每组试样重复测定3次。2)DSC测定a)升温模式:温度范围30~180℃,升温速率为15℃/min。b)等温模式:升温速率20℃/min,温度为100℃、130℃、150℃。3)pH值测定:将UF树脂在恒定温度下预固化不同时间后取出进行冷冻干燥,按照国标GB14074—2006中pH值测定方法,将干燥完毕的干性树脂粉碎后取5g放入烧瓶,用量筒量取100mL蒸馏水倒入烧瓶,回流约5min后待测。在测定pH值前,分别用4.01、6.86、9.183种缓冲溶液校正后,将待测胶液置于25℃恒温水浴中,待稳定后测定pH值。2结果与讨论2.1伏安型固化剂固化时间表1为添加了3种固化剂的UF在不同温度下的固化时间。结果表明,两种合成的潜伏型固化剂在100℃下13min内均未固化,当温度升到150℃后,固化速度加快,并且随着温度的升高,固化时间越短,这说明2种潜伏型固化剂在一定的温度范围内是性能稳定,当温度升高到一定范围后会分解释放出酸促进树脂固化。2.2uf树脂固化放热峰的初始温度和高温伏压水温度特性研究为了研究添加潜伏型固化剂的UF树脂的固化特性,采用DSC分析了对应的UF树脂在升温模式下的固化特征温度,包括DSC曲线上的外推起始温度、峰顶温度和外推终止温度,同时借助等温DSC对比了100℃、130℃和150℃下固化放热峰对应的特征时间及热焓,以期评价潜伏固化剂的常温稳定性和高温潜伏型。从实验可知,分别添加了3种固化剂的UF树脂在100℃下的UF树脂固化放热峰的起始温度、峰顶温度和终止温度大不相同(见表2)。以NH由于恒温条件下的DSC测试谱图可以反映出树脂在某一温度下的固化活性,因此结合图1a等温100℃DSC曲线可以看出,添加了固化剂NH当温度提高到150℃时,图1c中添加NH2.3不同温度下树脂ph值的变化UF树脂的固化原理主要是固化剂加入UF树脂后在特定条件下释放H为了跟踪添加3种固化剂的树脂在不同温度下pH值变化过程,本文分别将100℃、130℃和150℃恒温条件下不同预固化处理后的树脂经冷冻干燥完毕后粉碎,取5g溶解于100mL蒸馏水中待回流约5min后来测定pH值(见图2)。由图2可见,随着固化温度的升高,添加NH3温度和时间对uf树脂体系固化反应的影响1)添加2种合成的潜伏型固化剂的UF树脂体系在100℃下的pH值一直维持在7.0以上,100℃下10min以内均未固化,等温DSC中未见放热峰。通过升温DSC测定发现,添加六亚甲基四胺+过硫酸铵+对甲基苯磺酸+二乙醇胺和过硫酸铵+磷酸氢二铵的树脂固化放热峰起点温度分别为110.77℃和108.02℃,并且随着固化温度的升高,UF树脂体系的pH值下降趋势先慢后快,固化速度加快,固化时间缩短。两种潜伏高温固化剂的活性温度比NH2)结合热分析和测试不同温度下的树脂体系固化过程的pH值变化是一种评价脲醛树脂潜伏固化剂性能快速准确的研究方法,并且可以通过调控温度、pH值和时间三者关系实现对