低甲醛釋放量人造板用改性脲醛樹脂制備及應(yīng)用研究

1、收稿日期：2009-06-02*基金項(xiàng)目：國(guó)家科技支撐計(jì)劃資助項(xiàng)目（2006BAD18B09）。作者簡(jiǎn)介：李永花（1983-），女，寧夏人，碩士，主要研究方向?yàn)槟静哪z黏劑 。2009年第31卷第5期化學(xué)與黏合CHEMISTRY AND ADHESION·1·取代摩爾比1.0固化/沸騰時(shí)間/min表1UFM 共縮聚樹脂中甲醛與改性劑的摩爾比Table 1Molar ratio of formaldehyde to modifier in UFM resins備注：表中F 甲醛，U 尿素，M 改性劑，U 1第一批尿素加入量，U 2第二批尿素加入量（1）將甲醛一次性加入三口瓶中，

2、開動(dòng)攪拌。用氫氧化鈉溶液調(diào)pH 值至7.27.5，加熱至40時(shí)加入尿素U 1，在3040min 內(nèi)緩慢升溫至90±2。（2）在此溫度下保溫45min ，用20的甲酸溶液調(diào)pH 值至4.44.8，在90±2下繼續(xù)反應(yīng)，并不斷測(cè)樹脂黏度。單板：楊木（厚度為1.5mm），含水率8%10%，尺寸：（30±2）mm ×（30±2）mm 。施膠：芯板涂膠，涂膠量為240260g/m2，雙面涂膠。熱壓參數(shù)：溫度120140；壓力1.2MPa ；時(shí)間：60s/mm。UFM 樹脂和普通脲醛樹脂游離甲醛含量測(cè)定按照GB/T14074-1993進(jìn)行；膠合板膠合強(qiáng)度測(cè)

3、定按GB /T17657-1999進(jìn)行；膠合板甲醛釋放量測(cè)定按照GBl8580-2001干燥器法進(jìn)行。2結(jié)果與討論2.1改性劑對(duì)共縮聚樹脂游離甲醛含量的影響圖1改性劑取代甲醛的摩爾比對(duì)共縮聚樹脂游離甲醛含量的影響Fig. 1The effects of substitute molar ratio of modifier to formaldehydeon free-formaldehyde content of UFM resins本研究合成的改性劑的主要成分是多官能度環(huán)氧化合物，化學(xué)性質(zhì)較為活潑，跟甲醛一樣能夠與氨基、羥基等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。由圖1可見當(dāng)改性劑替代甲醛的摩爾比為0.05時(shí)，樹脂

4、中游離甲醛含量下降趨勢(shì)較明顯，其中終摩爾比為1.1的UFM 樹脂與普通脲醛樹脂相比游離甲醛含量降低了47.8%，1.2的UFM 樹脂游離甲醛含量降低了41.4%。分析其原因一是當(dāng)改性劑替代部分甲醛作為原料時(shí)，F(xiàn)/U摩爾比降低，樹脂中游離甲醛含量自然降低；二是當(dāng)改性劑添加量較少時(shí)，有利于尿素與甲醛和改性劑的反應(yīng)，能夠保證甲醛和改性劑充分參加反應(yīng)。當(dāng)改性劑替代甲醛的摩爾比大于0.1時(shí)，游離甲醛含量降低趨勢(shì)趨于平緩。這可能是由于改性劑與甲醛相比體積較大，具有較大的位阻效應(yīng)，會(huì)抑制共縮聚樹脂生成的進(jìn)行。因此，在共縮聚樹脂合成過(guò)程中，改性劑替代甲醛的摩爾比為0.050.1時(shí)較為合適。2.2共縮聚樹脂的固

5、化時(shí)間改性劑替代甲醛的摩爾比對(duì)共縮聚樹脂固化時(shí)間的影響如表2所示。表2改性劑取代甲醛的摩爾比對(duì)共縮聚樹脂固化速度的影響Table 2The effects of substitute molar ratio of modifier to formaldehyde on the curing time of UFM resins備注：表中數(shù)據(jù)除改性劑添加量為0的數(shù)據(jù)為固化時(shí)間外，其余數(shù)據(jù)均為樹脂沸騰時(shí)間。M 替代F 的摩爾比(F/M最終摩爾比(（F+M）/U0.5 00改性劑取代甲醛的摩爾比游離甲醛含量/%李永花等：低甲醛釋放量人造板用改性脲醛樹脂制備及應(yīng)用研究Vol 31No 5，2009&#

6、183;2·由表2可以看到，隨著改性劑取代甲醛摩爾比的增大，UFM 共縮聚樹脂的固化時(shí)間延長(zhǎng)，甚至在常規(guī)測(cè)試方法下無(wú)法固化。這與改性劑所帶反應(yīng)基團(tuán)空間位阻較大相一致。由于UFM 與普通脲醛樹脂相比固化困難，因此其用于人造板制造時(shí)，熱壓溫度也需要提高。2.3改性劑對(duì)膠合板膠合強(qiáng)度的影響不同熱壓溫度下，改性劑取代甲醛的摩爾比對(duì)膠合板膠合強(qiáng)度的影響關(guān)系如圖2所示。圖2不同熱壓溫度下改性劑取代甲醛的摩爾比對(duì)膠合板膠合強(qiáng)度的影響Fig. 2The effects of substitute molar ratio of modifier to formaldehyde on the bondi

7、ng strength at different hot pressing temperatures2.4改性劑對(duì)甲醛釋放量的影響圖3不同溫度下改性劑取代甲醛的摩爾比對(duì)甲醛釋放量的影響Fig. 3The effects of substitute molar ratio of modifier to formaldehydeon the free-formaldehyde emission由上圖可以看出，改性劑的加入使膠合板的甲醛釋放量明顯降低，且隨著溫度的升高，甲醛釋放量也呈下降趨勢(shì)。一方面，改性劑替代部分甲醛，使得共縮聚樹脂（F+M）/U終摩爾比不變的情況下，減少了原料甲醛的加入量，從而使

8、得樹脂中游離甲醛的含量減少；另一方面，隨著溫度的升高，共縮聚樹脂得到了較好的固化。另外，當(dāng)改性劑替代甲醛的摩爾比相同時(shí)，隨著共縮聚樹脂終摩爾比降低，其膠合板的甲醛釋放量也相應(yīng)減少。3結(jié)論(1用改性劑替代部分甲醛，能有效地降低脲醛樹脂的游離甲醛含量及其膠接制品的甲醛釋放量。(3熱壓溫度對(duì)改性樹脂膠接膠合板的強(qiáng)度和甲醛釋放量影響顯著。熱壓溫度為140時(shí)，膠合強(qiáng)度較高，甲醛釋放量較低。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)，進(jìn)一步提高熱壓溫度有可能得到更理想的膠合強(qiáng)度與更低的甲醛釋放量。參考文獻(xiàn)：1顧繼友室內(nèi)用人造板與低甲醛釋放量脲醛樹脂膠黏劑的開發(fā)與應(yīng)用J 林產(chǎn)工業(yè)，2003，30（1）：11142王興全摩爾比對(duì)脲醛樹脂膠中甲醛含量的影響J 廣東林業(yè)科技，2004，20（4）：67693賈珉倩，孫德陽(yáng)，張雙保，等物質(zhì)的量比對(duì)脲醛樹脂膠和刨花板性能影響的研究J 中國(guó)人造板，2006，13（6）：14174李建章，沈丹，雷得定，等高濃度甲醛與UFC 人造板工業(yè)用脲醛樹脂原料的發(fā)展方向J 林產(chǎn)工業(yè)，2007，34（1）：48515李彥濤，劉德居，楊淑蘭，等低甲醛釋放量脲醛樹脂合成工藝的研究J 林產(chǎn)工業(yè)，2004，31（6）：22246趙峰，李光沛BL-甲醛消納劑在環(huán)保細(xì)木工板生產(chǎn)中的應(yīng)用研究J 林產(chǎn)工業(yè)，2005，32（6）：15187歐陽(yáng)貽德，