落叶松树皮热解油-酚醛树脂胶的固化特性研究
酚醛树脂的固化与分解研究(热分析联用技术和气体分析)
酚醛树脂的固化与分解研究(热分析联用技术和气体分析)Anton Schranner, Stephan KnappeNETZSCH-Gerätebau GmbH, Selb/Germany编译:张红曾智强耐驰仪器(上海)有限公司引言酚醛树脂是一类应用极其广泛的热固性材料。
由于该材料的使用温度范围较宽,我们有必要对它在整个固化、使用温度范围中的热稳定性进行全面的探讨。
通常研究固化反应的手段包括差示扫描量热法(DSC)、介电固化监测法(DEA)等,但是酚醛树脂的固化反应生成了可挥发的产物(水、氨),因此热重分析(TG)也是一种有效的方法。
热重分析的另一优势在于可以精确地测量材料的热稳定性,例如分解温度等。
更进一步,我们将热重分析仪和傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)相连接,则可以更准确地探讨酚醛树脂的固化及热分解反应。
测量原理▪应用领域:物质鉴定、质量控制和失效分析▪研究目的:使用TG-FTIR检测未固化酚醛树脂缩聚反应和分解过程▪仪器:TG 209 C Iris-FTIR VECTOR 22▪样品:酚醛树脂(粉末)实验条件▪样品质量: 8.383mg▪坩埚: Al2O3(敞口)▪气氛: N2(15ml/min),常压▪温度范围: 30~850℃▪升温速率: 10K/min▪ FTIR:光谱分辨率4cm-1,时间分辨率19s 结果与讨论图一未固化酚醛树脂的TG曲线。
失重信号和失重速率图一显示的是未固化酚醛树脂的热重实验曲线,温度范围从室温到850℃。
为了更好的分析酚醛树脂的热重曲线,我们将热重曲线分为两个部分:固化部分(室温到320℃)和分解部分(320℃~850℃)。
图二中的计算热流曲线(c-DTA)清楚的表明在148℃有一放热峰,这是酚醛树脂固化反应产生的放热效应。
常规的DSC实验可以证明酚醛树脂在密闭的高压坩埚中会以三步反应模式进行固化,而在敞口的坩埚中只会发生一步固化反应。
结合c-DTA的信息和热重曲线上的失重台阶,我们可以得到正如我们所预期的结论:酚醛树脂固化反应是一个缩聚反应。
落叶松树皮热解油替代部分苯酚合成酚醛树脂胶的研究
Ab s t r a c t : Py r o l y t i c - t a r ma d e f r o m La r i x g me l i n i i b a r k wa s u s e d a s a p a r t i a l s u b s t i t u t i o n f o r p h e n o l t O r e d u c e c o s t o f p h e n o l — f o r ma l d e h y d e( P F) a d h e s i v e a n d i n c r e a s e u t i l i z a t i o n e f f i c i e n c y o f
收稿 日期 ;2 0 1 3 — 0 1 — 0 7 ;修改 日 期 :2 0 1 3 - 0 5 — 1 6 基金项 目:中央高校 基本 科研业 务费 专项基 金 ( T D 2 O l 1 — 1 2 ) ;北 京 市教育委员会公建项 目专项资助“ 木质材料高校加工利用技术” 。 作者简介 t严玉涛 ( 1 9 8 8 一) ,男 ,北京林 业大学 材料科 学与 技术 学 院硕士 。 通讯作者 :张世锋 ,男 ,北京林业大学材料科学与技术学 院副教授 。
c o u l d me e t t h e C h i n e s e Na t i o n a l S t a n d a r d s G B / T 9 8 4 6 . 3 - 2 0 0 4 r e q u i r e d f o r I — l e v e l p l y wo o d .
( C o l l e g e o f Ma t e r i a l S c i e n c e a n d Te c h n o Un i v e r s i t y ,B e i j i n g 1 0 0 0 8 3 ,C h i n a )
酚醛树脂的固化性能(技术汇总情况)
酚醛树脂的固化性能(技术汇总)(一)定义酚和醛在合成反应设备中,通过加成和适当缩聚反应所得到的树脂,通常都是分子量不高的低聚物和各种羟甲基酚的混合体系,虽然Novolaks及Resoles以如上节所述,结构上是有差异的,但从物性上它们均应为可溶及可熔。
这样的可溶、可熔性使得它们便于浸渍填充增强材料制成各种类型的塑料用于生产形态及性能多种多样的塑料制品,也便于用作黏结剂、成模剂、功能性助剂等应用于耐火材料、铸造造型材料、摩擦材料、涂料、电子封装材料等多种府用领域。
然而,酚醛树脂只有在形成交联网状(或称体型)结构之后才具有优良的使用性能,包括力学性能、电绝缘性能、化学稳定性、热稳定性等。
酚醛树脂的固化就是使其转变为网状结构的过程,表现出凝胶化和完全固化的两个阶段,这一转变不仅是物理过程,更要强调的是,这是一个化学过程。
所以酚醛树脂的固化绝不是熔体冷却到熔点以下的一般意义上的固化,而是高分子化学概念上的由线(支)型分子交联(cure)成网状分子导致失去可溶、可熔性的固化。
酚醛树脂固化后,在获得优良物理性质的同时,又失去了可溶、可熔性,不再有可加工性。
因而其固化过程必然应在以酚醛树脂(Novolaks或Resoles)为黏结剂组成的塑料、油漆涂料及各种各样工程材料的使用或成型过程中完成。
正由于酚醛树脂的固化过程本质上是一种化学反应过程,所以表现出以下一些特点:(1)树脂在固化前的结构因素(组成、分子量大小、反应官能度等)影响显著; (2)固化反应受催化剂、固化剂、树脂pH值等的影响显著;(3)固化过程有热效应;(4)固化速率受温度、压力的影响显著;(5)固化过程有副产物(如水、甲醛等)产生;(6)固化反应是不可逆过程。
(二)热塑性酚醛树脂固化Novolak型树脂的结构,一般可表示为:n一般为4~12,其值大小与起始反应原料中苯酚过量多少及反应时间有关。
工业生产的此类树脂视应用领域不同而控制掌握n的大小,也就是分子量的大小。
酚醛树脂胶快速固化研究进展
佳选择 之一。但是酚 醛树 脂胶 固化时 间长 、固化温
度高 ( 1 3 0 -1 5 0 。 C),导 致 固化 效率 较 低 b 】 ,限 制 了酚 醛树脂胶 的阻燃应用。所以 ,提高酚 醛树脂
应 活性位 ,可与树 脂中的羟 甲基发生缩 聚反应 ,使
胶 的固化效率是 亟待 解决的 问题 。 目前 ,关 于提高
酚醛树 脂胶的 固化效 率的研究 ,国内外 已有 文献报
导 。主要 方法可 归结 为两类 :一是合成 阶段加入改 性剂或 催化剂 ,二是 固化阶段加入 固化剂或 固化促
进剂 H J 。本 文综述 了酚醛树脂胶快 速 固化 的研 究现 状与进展 ,并对未来的发展方向提出了展望。
+ H
图 1高邻 位酚 醛树脂胶 相邻 两酚 羟基 间形成氢键
秦鑫等人 ” 叫用 复 合 催 化 剂 制 得 的 快 速 固 化 酚 醛 树 脂 胶,游 离 酚 和 游 离 醛 量 均 较 低,
1 2 0~ 1 3 0。 C、 热 压 速 度 l ai r n- mm 制 得 的 室外 级 胶合 板 ,其 固化 效 果优 于 N a OH 催化 剂 。 Wa n g J i a n等 人 “ 采 用高 效液 相 色谱 、F T — I R、
I 论 文选编 l
酚醛树脂胶快速 固化研 究进展
李园园 肖 静 刘 秀 周 友 郝建薇
1北京理工 大学材料 学院 ,国家阻燃材料 工程技术研 究中心 北京 1 0 0 0 8
2 宝胜 科 技 创 新 股 份 有 限 公 司 扬 州 2 2 5 8 0 0
摘 要 酚醛树脂胶 是粘结木材及 有机高分子 易燃材料 ,提 高其阻燃 性能的最佳选 择之一 。本文 从添加 改性剂 、使 用复 合催化 剂 、添加 固化剂 及固化促 进剂等 方面 ,综述 了酚醛树 脂胶快 速固化 的主要 研究现
生物基木材胶粘剂
生物基木材胶粘剂具体介绍了几种重要生物基木材胶粘剂,包括木素、单宁、大豆蛋白、淀粉、木质生物质液化产物胶粘剂、热解生物油胶粘剂等的研究进展情况。
分析了生物基木材胶粘剂的应用现状,指出了生物基木材胶粘剂存在的问题,并对其发展方向进行了展望。
标签:生物基胶粘剂;木材胶粘剂;研究现状;发展趋势生物基胶粘剂是一种环保型的多用于木材行业和工业建筑装饰行业中的胶粘剂。
近年来,随着人们环保意识的增强和国家环保法规的健全、石油储量的减少和基于石油的高分子材料价格上扬和环境污染问题,使得胶粘剂工业重新考虑天然胶粘剂。
因此,生物基胶粘剂作为一种可以再生的、以生物有机资源为原料的环境友好型胶粘剂再次成为研究热点。
本文对几种重要的生物基木材胶粘剂即木素胶粘剂、单宁胶粘剂、大豆蛋白胶粘剂、淀粉胶粘剂、木质生物质液化产物胶粘剂和热解生物油胶粘剂的国内外研究成果进行综述,并简述了其应用现状,探讨了生物基木材胶粘剂的研究方向及发展趋势。
1 木素胶粘剂木素是仅次于纤维素世界储量第二的天然可再生资源,木材中木素的含量约占20%~40%,是一种高度支化、由苯基丙烷单元组成的、具有三维结构的聚合物,彼此通过C-C 或C-O-C键联结在一起。
其中,木素愈疮木基丙烷结构中,芳环上有游离的位C5,即酚羟基的邻位,是能够进行交联的游离空位,这是木素作胶粘剂的主要依据[1]。
此外,由于邻近羰基的激发,羟甲基也可被引入木素单元某些侧链位置上。
工业上的木素主要来源于造纸行业化学制浆过程中的木素黑液,虽然在制浆过程中木素原料已发生了极大的降解变性,但并未改变木素的高分子特性。
由于木素是木材中的天然胶粘剂成分,且其化学结构与酚醛树脂中的苯酚原料相似,具有醇羟基和酚羟基等活性官能团,因此,一直以来都是木材胶粘剂的代用原料之一。
木素苯环结构上有未被取代的活泼氢,苯环上有酚羟基、侧链上有醇羟基等活性官能团,因而具有较高的反应活性,可广泛用于替代特定石油化工原料合成制备生物质基高分子材料。
酚醛树脂的抗老化性能研究及应用前景分析
酚醛树脂的抗老化性能研究及应用前景分析酚醛树脂是一种合成树脂,其具有耐热、耐酸碱和优良的绝缘性能,广泛应用于领域,如建筑材料、电气设备、汽车零件、涂料等。
然而,酚醛树脂在长时间的使用过程中可能会遇到老化问题,降低了其使用寿命和性能。
因此,对酚醛树脂的抗老化性能进行研究,并分析其应用前景,对于提高产品质量,延长使用寿命具有重要意义。
首先,我们需要了解酚醛树脂的老化机理。
酚醛树脂的主要老化机理包括热氧老化、光老化、水解老化和化学老化。
其中,热氧老化是指酚醛树脂在高温下与氧气发生反应而降解;光老化是指酚醛树脂在长时间的紫外线照射下发生的反应;水解老化是指酚醛树脂在潮湿环境下与水分发生反应导致降解;化学老化是指酚醛树脂与其他化学物质发生反应而引起的老化。
针对酚醛树脂的老化问题,研究人员已经开展了一系列的研究,以提高其抗老化性能。
首先,通过添加抗氧化剂可以有效延缓酚醛树脂的热氧老化。
抗氧化剂能够稳定自由基,减少氧气与树脂分子的反应,从而延缓树脂的降解过程。
其次,采用紫外线吸收剂和紫外线稳定剂能够减缓酚醛树脂的光老化速度。
这些化合物能够吸收紫外线,并转化为热能,从而减少紫外线对树脂分子的破坏。
此外,通过控制树脂中的水分含量和添加防水剂,可以有效延缓酚醛树脂的水解老化速度。
最后,通过控制树脂的反应条件和材料选择,可以减少酚醛树脂的化学老化。
除了改善抗老化性能外,酚醛树脂的应用前景也十分广阔。
首先,在建筑材料领域,酚醛树脂可以用于制造高强度、耐候性好的建筑装饰材料,如户外墙板、屋顶瓦片等。
其次,在电气设备领域,酚醛树脂具有优良的绝缘性能,可以用于制造电气绝缘材料,如电路板、绝缘管等。
再者,汽车零部件领域也是酚醛树脂的重要应用领域,其高耐热性和耐腐蚀性使其成为制造汽车发动机零部件、车灯壳等的理想材料。
此外,酚醛树脂还可以用于制造耐磨涂料、胶粘剂、人造板材等。
但是,酚醛树脂的应用也面临一些挑战与限制。
首先,酚醛树脂的合成过程中可能会产生一些有害的气体和废水,对环境造成污染。
四种原料生物油-酚醛树脂胶粘剂特性研究
0 前
言
生物 油 一 F胶 粘 剂 , 性 能 ( P 其 与似 ) 酚类 物 质 组 分 不 同而 异 。2 0 随 0 2年 , m n A e—
符合 G 8 8 — 0 1 B1 0 2 0 标准 的低 甲醛 释放 量酚醛 5 树 脂 ( F 胶粘 剂及 其 胶接 制 品 , 成 为取 代 脲醛 树 P) 将 脂 ( F 胶 粘剂 及其 制 品的首 选材 料 。然而 , U ) 作为 P F 胶粘 剂原 料之 一 的苯酚 ,其 价格则 随着 石化 资 源 的 日益 减少 而不 断增加 。因此 , 用 制浆黑 液 、 利 碳水 化
马 路[ 8 1 用快 速热解 法 生产 落叶松 树 皮生物 油 ( 等采 替 代 3 %苯 酚 ) 制备 出热 解 生物 油 一 F胶 粘 剂 , 压 0 , P 并
制 出性 能 较 好 的刨 花 板 和 胶 合 板 。 2 0 0 8年 , 东 范 斌[、 晓娟 l 过 提高生 物 油 品质及 调 整胶 粘剂 9李 1 o 等通
21 0 0年 7月 第 1 卷 第 7期 9
Vo .9 No7,u .01 11 . J 12 0
中 国胶 粘 剂
CHI NA ADHES VES I 一 ) 一
四 种 原 料 生 物 油 一 醛 树 脂 胶 粘 剂 特 性 研 究 酚
许 守 强 ,常建 民 ,夏 碧 华 ,张 继 宗 ,韩彦 雪 , 任 学 勇
C e 1 采 用 真 空 热解 工艺 分 离 出 富含 酚 类 的针 h n -等 E 6
叶树 皮生 物油 原油 ( 替代 2 %~ 0 0 3 %苯酚 )制 备 出定 , 向刨 花 板 ( S ) 热 解 生 物 油 一 F胶 粘 剂 , 压 制 OB用 P 并 出符 合加拿 大相关 标准 的 O B产 品。 0 6年 , S 20 郑凯[ 7 】 、
酚醛树脂胶粘剂快速固化研究进展
酚醛树脂胶粘剂快速固化研究进展点击数:3840 发布日期:2007-10-30欧亚男1,李建章1,雷得定2(1.北京林业大学,北京100083;2.永港伟方(北京)科技有限公司,北京100080) 摘要:从酚醛树脂胶粘剂的合成催化剂选择、合成工艺改进、固化促进剂添加等几个方面树脂胶粘剂快速固化研究进展。
关键词:酚醛树脂胶粘剂;快速固化酚醛树脂固化后具有较好的胶合强度和优良的耐候性,是室外结构用胶合板等常用胶粘剂。
但一般酚醛树脂固化需要较高的温度、较大的压力和较长的时间,其固化条件比脲醛树脂要苛刻得多,这对于实际生产是很不利的。
降低酚醛树脂的固化温度,缩短固化时间具有以下意义:(1)避免过长时间的热压和过高的热压温度给人造板带来材积损失,提高产品性能;(2)降低设备投资与能源消耗;(3)保证产品质量,提高产品合格率;(4)提高生产效率。
为此,近年来国内外在酚醛树脂胶粘剂快速固化方面进行了很多研究,取得了很多成果。
本文综述了从催化剂选择、改进合成工艺等方面促进酚醛树脂胶粘剂快速固化的研究进展。
1 催化剂根据合成时酚和醛的摩尔比及介质的pH值不同,酚醛树脂分为热塑性酚醛树脂和热固性酚醛树脂2种,木材工业常用的是热固性的,是在碱性条件下(碱性催化剂)合成的水溶性酚醛树脂。
1.1 常用催化剂在碱性催化剂(常用的有氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、氢氧化钡等)作用下,苯酚的酚羟基电离成为负离子,促使酚核上的邻位和对位的活性增加,使酚的亲核性得到强化并与甲醛反应生成邻位或对位羟甲基酚,进一步生成多羟甲基酚。
然后,这些羟甲基酚与苯酚或彼此之间脱水缩聚,形成亚甲基键或亚甲基醚键, 最后形成甲阶酚醛树脂[1]。
(1)氢氧化钠这是生产水溶性酚醛树脂最常用的强碱性催化剂。
氢氧化钠催化合成的酚醛树脂水溶性好,施工方便。
但氢氧化钠的强碱性会对胶的耐水性、介电性及胶接强度等[2]产生不良影响。
氢氧化钠的催化机理可能是生成螯合环[3],即可能生成了一种钠甲2醛络合物或甲醛酚2钠络合者比例约为1:1.07;另一方面还由于金属离子催化作用仍然存在,固化时金属离子在树脂中仍然能够自由行动,促进固化。
酚醛树脂胶制作落叶松树皮板的初步研究
酚醛树脂胶制作落叶松树皮板的初步研究近年来,随着人们对环境、可持续发展的重视,落叶松的利用也受到了广泛的重视,因它拥有独特的自然质地,特别适用于家具、建筑、室内装饰等方面的使用。
为了更好地利用落叶松的特性,提高其使用价值,提出采用胶传热制作落叶松树皮板的研究。
首先,研究人员收集了落叶松树皮样本,对它们进行研究。
本研究中采用横断面切片的方法,对落叶松树皮进行比较研究,探究了其结构特点。
研究发现,落叶松树皮的结构并不十分均一,其结构由多层轴向变化,并包括木质部、毛状部和渗漏部三个部分组成。
接下来,研究小组采用酚醛树脂胶制作落叶松树皮板。
首先,将一定量的细粉末材料加入酚醛树脂胶,将混合物搅拌均匀;随后,将落叶松树皮放入混合物中,将混合物充分涂抹于树皮上,并将其置于模具中,并固定在模具中,然后放入烤箱。
烤箱温度调至60°C,加热15分钟,去除树皮上的水分,直至酚醛树脂充分固化,得到制品。
经过分析,酚醛树脂和落叶松树皮的结合性能良好,胶传热制作的落叶松树皮板质地细腻,表面无缺陷,易于加工,对环境资源损耗小,是利用落叶松资源的一种有效方法。
但是,本研究仅仅是初步研究,仍需进一步研究。
未来,研究人员将继续挖掘落叶松资源,拓展新的应用领域,更好地保护落叶松资源并发挥其优势。
综上,本研究使用酚醛树脂胶制作落叶松树皮板,结果表明,
结合性能良好,表面状态较好,易于加工,降低了对自然资源的损耗。
虽然本研究仅仅是初步研究,但为未来更大规模利用落叶松资源提供了参考及基础。
随着社会发展,落叶松资源的利用将越来越受到重视,希望本研究能为保护落叶松资源的可持续发展做出贡献。
酚醛树脂胶制作落叶松树皮板的初步研究
度 较低 的问题 。 制板工艺 流程 :
在家具行业 ,但 酚醛树 脂 胶刨 花板 在 我 国建 筑 业
的应用 也是 十分 广阔 的。
本 文主要 探讨 了 以落 叶 松树 皮为 原 料 ,利 用 酚醛树脂 制作 刨花 板 的生 产工 艺 ,并 对 产 品进 行 性能分析 ,旨在 为落 叶松 树皮 的综 合 利 用 提供 技
脲 醛树 脂 :购 自哈 尔 滨 市邦 德 胶 粘 剂厂 ,固
体含量 4 . % 。 48 1 2 试 验方 法 。 借 鉴 国、 内外 的研 究 成 果 ,按 照木 质刨 花 板
。
目前 ,我 国对 木 材加 工 剩 余 物—— 树 皮 的应
用性研究 主要 集 中于 树皮 提取 栲胶 的领 域 ,而对 利用树皮来 制造各种人造板 的研究还较 少 。 酚醛树脂胶 是 木材 加 工 中使用 的主 要胶 种 之
术参考 。
落叶松树皮碎 料 一 施 胶 一 铺 装一 热压 一落 叶
松树皮板 一锯边 一性 能检测
2 试 验过 程 与结 果 分 析
1 试 验 材 料和 方 法
2 1 不 同施胶量 对板 子性 能的影 响 .
11 试 验材料 .
根据 酚醛 树脂 胶 的 特点 ,即 固化速 度 慢 ,热
落叶松树 皮 :取 自牡 丹 江穆棱 林 业 局 ,在 黑
压温度高,热压 时问长 ,调整 了制板工艺参数:
・ 黑 龙 江 省科 技 厅攻 关 项 目 “ 叶 松树 皮板 的研 究 及产 品 开 发 ” ( B 5 6 1— 1 落 G 0B0 0 )
第 6期
刘 一 楠 等 :酚 醛 树 脂胶 制 作 落 叶松 树 皮板 的 步研 究
酚醛树脂胶制作落叶松树皮板的初步研究
酚醛树脂胶制作落叶松树皮板的初步研究
落叶松树皮板通常用作家具,地板,隔墙材料等的装饰材料,因此对它的美学质量有
着较高的要求。
由于落叶松叶子本身的物化性质有其限制,水泥胶无法得到良好的外观和
实力,那么用酚醛树脂胶代替水泥胶,制造出良好的落叶松皮板有一定的可能性。
本文叙
述了使用酚醛树脂胶制作落叶松树皮板的初步研究结果。
首先,为了准备酚醛树脂胶,准备了酚醛树脂,还有相应的固化剂,助剂等。
然后,
在搅拌机上将酚醛树脂和相应的固化剂,助剂等混合搅拌,以产生酚醛树脂胶。
在此基础上,准备了落叶松叶子、助剂和酚醛树脂胶分别以30:10:60,30:10:50,30:10:70,30:10: 60,30:10:80的配比,用搅拌机将三者混合搅拌,以制作出不同比例的落叶
松树皮板组合体。
经过研究,结果表明,30:10:60落叶松树皮板组合体的外观和实力极其良好,它的质量较酚醛树脂胶要好,弹性模量也比水泥胶有所提高。
总之,用酚醛树脂胶制作落叶松树皮板的结果表明,其美学外观和实力都比水泥胶有
较大的提升,而且其弹性模量也比水泥胶更有利。
因此,酚醛树脂胶似乎是制作落叶松纹
理板的一个不错的选择,应得到进一步研究和开发。
落叶松单宁酚醛树脂胶粘剂的研究与应用
$# 前# 言 落叶松是我国重要的用材树种, 资源丰富, 主要 分布在东北、 内蒙的大小兴安岭。落叶松树皮含单宁 $% 1 +-% , 从树皮中可提取制得落叶松栲胶, 栲胶传 统用于鞣革。"# 世纪 $# 年代, 内蒙古牙克石木材加 工栲胶联合厂从当时的民主德国引进技术和设备, 建 成国内最大的年产* ### 2 落叶松树皮栲胶工厂, 投产 后的产品主要用于制革工业, 3# 年代技改后年产量 达 +# ### 2。但改革开放后由于制革工业产品结构的 改变 ( 原来的重革产品比率下降, 轻革产品的比率上 升) , 同时由于人造革的技术进步, 人造革大量替代 皮革, 使落叶松树皮栲胶供鞣革的用量减少, 栲胶滞 销积压, 工厂处于半停产状态。 由于落叶松树皮栲胶是天然多酚物质, 具有取代 苯酚制作木材胶粘剂的基本条件和巨大潜力。改革 开放以后, 我国的木材工业特别是人造板工业得到了 快速发展, 木材胶粘剂的需求量大幅度增长, 特别是 对低毒 ( 低游离甲醛、 低苯酚含量) 、 高性能胶粘剂的 呼声更高。为了适应我国木材工业发展的需要, 开辟 落叶松树皮栲胶的新用途, 增加低毒、 高效胶粘剂的 新来源, 成立了由高校和企业共同组织的产学研结合 的课题组, 开展落叶松树皮栲胶取代苯酚制作落叶松 单宁酚醛树脂胶粘剂的研究工作。在课题取得成功 的基础上, 大力开展了在多种人造板产品中的应用技 术研究, 取得良好效果。 这不仅为我国人造板工业的
收稿日期: "##$&#’&"# 基金项目: 内蒙古大兴安岭林管局重点项目和国家林业局重点新产 品中间 试 验 项 目, 成果获国家发明专利 ( () ’*+#*,*-. / ) , 并获 "##* 年国家技术发明二等奖。 第一作者简介: 孙丰文 ( +’$0 & ) , 男, 副研究员, 主要从事竹材工业 化利用与木材胶粘剂的研究与推广。通讯作者: 张齐生, 教授, 中国 工程院院士。
落叶松树皮快速热解油的成分分析研究
sa d o 0 、 1 % 、3 o ep rlt a. ) d r1 0 ̄ o dto , h h n l n h n l eiaie n tn sfr % 2 0 % fh yoyi tr 3 Un e 4 C c n i n tep e o dp e o r tv sa d t c i a d v
a t i e . h lc l f h n l i rer a t n go p , w e cin g o p n i ger a t n go p s p r t l ci t s T e moe u eo e o t t e c i u s t or a t r u s dsn l e ci r u e a a ey vi p w hh e o r o a o
adG — ST eeuth w dh t1T en ei toprlit c a ee ey o pi td hc otn n C M 、h sl o e a ) g de s f yo t ol h r w rvr cm lae ih n is r s t : h ir n y ca fa b k r r c w c a
M ao ge in s f ac r yoyi a j rI rde t o rhBakP rlt T r n L c
MA L , u CHA NGJa — n ZH n mi, ENG i i Ka
( lg f t i c n e n eh o g , eigF rsy ie i , eig10 8, hn) Co ee Ma r l i c dT cn l y B in oet vrt B in 00 3 C ia l o e aS e a o j r Un sy j
l e y ed r ai so ep r lt t l h v u eh a a t ihi smi e o n f u ep e o ad h d e v t e fh y oyi r i a etec r e t e c inwhc i lr ot e h n me ao r h n l i v t caw l h r o s at h p p fr ld h d sn o ma e y e e i . r
酚醛树脂胶的特性和用途
酚醛树脂胶的特性和用途
作者:木业中国
酚醛树脂胶是由酚类(苯酚、甲酚及间苯二酚等)与醛类(甲醛及糠醛等)在碱性或酸等介质中,加热缩聚形成有一定粘性的液体树脂,又称初期酚醛树脂或称可溶性树脂。
此种粘液又在一定条件下继续缩聚,最终形成不溶解,不熔化的固体树脂,又称末期酚醛树脂或不熔性酚醛树脂。
酚醛树脂可制成下列三种状态的胶:
1、液状酚醛树脂前胶:它是有一定粘性的初期酚醛树脂。
能在碱性水溶液和酒精
中溶解,前者称为水溶性酚醛树脂,后者为醇溶性酚醛树脂。
干燥可为固体,加热又可为液体。
初期酚醛树脂加热或长期贮存以及加入硬化剂,则缩聚反应继续进行,最后形成不溶不熔的坚硬固体。
2、粉状酚醛树脂胶:它是初期酚醛树脂胶经干燥制成的粉末。
粉状胶贮存期较长,
运输方便,但成本较高,使用时加入溶剂调成胶液。
3、酚醛树脂胶膜:把初期的酚醛树脂浸或涂于纸张,经干燥而成的胶纸膜。
也可
不经干燥制成湿状胶纸膜。
干状胶膜有一定贮存期,使用方便,但成本较高。
初期的酚醛树脂胶,可加热使树脂固化,也可调节树脂的酸碱度在室温下固化,前者为热固,后者为冷固酚醛树脂胶。
酚醛树脂胶具有胶合强度高,耐水性强,耐热性好,化学稳定性高及不受菌虫的侵蚀等优点。
缺点是颜色较深和胶层较脆。
由于酚醛树脂胶具有上述特点,因此,此胶适用于制造室内外使用的各种人造板及胶合强度极高的各类木材制品上。
酚醛树脂固化时间与温度之间关系的研究
概述:酚醛树脂作为一种重要的热固性树脂,具有优异的耐热性、耐腐蚀性、机械强度等性能,广泛应用于航空航天、电子电气、建筑材料等领域。
其固化过程的控制对于材料的性能和应用至关重要,而固化时间与温度之间的关系是研究固化过程的核心内容之一。
本研究旨在深入探讨酚醛树脂固化时间与温度之间的具体关系,为酚醛树脂的合理应用和工艺优化提供理论依据。
一、酚醛树脂的概述酚醛树脂是由酚类化合物(如苯酚、甲酚等)和醛类化合物(如甲醛、乙醛等)在催化剂的作用下缩聚而成的一类高分子化合物。
根据醛类化合物的不同,酚醛树脂可分为苯酚甲醛树脂、甲酚甲醛树脂、糠醛甲醛树脂等。
酚醛树脂具有以下特点:(一)热稳定性高酚醛树脂在高温下不易分解,具有良好的耐热性能,可在较高的温度下长期使用。
(二)机械强度高酚醛树脂固化后具有较高的硬度和强度,耐磨性、耐腐蚀性也较好。
(三)电绝缘性能优良酚醛树脂具有良好的电绝缘性能,是一种优良的电绝缘材料。
(四)成型工艺性好酚醛树脂可通过多种成型工艺进行加工,如注塑、挤出、压制等,制备出各种形状和尺寸的制品。
二、固化时间与温度的影响因素(一)温度温度是影响酚醛树脂固化时间的最主要因素之一。
随着温度的升高,分子的热运动加剧,化学反应速率加快,固化时间相应缩短。
一般来说,温度每升高10℃,固化时间可缩短一半左右。
(二)催化剂催化剂的存在能够加速酚醛树脂的固化反应,缩短固化时间。
不同类型的催化剂对固化反应的催化作用不同,其选择和用量对固化时间也有重要影响。
(三)树脂组成酚醛树脂的组成成分如酚类化合物和醛类化合物的比例、分子量等也会影响固化时间。
不同的组成可能导致固化反应的活性和速率不同,从而影响固化时间。
(四)固化体系的其他因素如树脂的黏度、填料的种类和含量、固化体系的湿度等因素也会在一定程度上影响酚醛树脂的固化时间。
三、实验设计与方法为了研究酚醛树脂固化时间与温度之间的关系,我们进行了一系列的实验。
(一)实验材料选用一种典型的苯酚甲醛树脂作为研究对象,其主要性能指标符合相关标准要求。
落叶松生物油_酚醛树脂胶粘剂制备刨花板的工艺研究
科研报告中国胶粘剂CHINA ADHESIVES2010年4月第19卷第4期Vol.19No .4,Apr .2010落叶松生物油/酚醛树脂胶粘剂制备刨花板的工艺研究常建民,李晓娟,许守强,夏碧华,张继宗(北京林业大学材料科学与技术学院,北京100083)摘要:以生物油替代45%苯酚(质量分数)制备生物油/酚醛树脂(PF )胶粘剂,并以此作为制备刨花板用胶粘剂。
以热压温度、热压时间、刨花含水率以及施胶量为试验因素,静曲强度、内结合强度和甲醛释放量为评价指标,采用正交试验法优选出制备刨花板的最佳工艺参数。
结果表明:制备刨花板的最佳工艺参数为热压温度180℃、热压时间8min 、含水率12%和施胶量10%;在此工艺条件下制备的刨花板,其强度满足GB/T 4897-2003标准要求、甲醛释放量达到GB/T 18580-2001标准中E 0级要求。
关键词:生物油;酚醛树脂;胶粘剂;刨花板;正交试验中图分类号:TQ433.431文献标识码:A文章编号:1004-2849(2010)04-0001-04收稿日期:2009-12-29;修回日期:2010-02-01。
基金项目:国家科技部“十一五”科技支撑计划子课题“农林剩余物快速热解油制备刨花板用酚醛树脂胶技术”(2006BAD07A07-10);林业科技成果国家级推广项目“生物油改性酚醛树脂胶粘剂技术推广”(2009-17)。
作者简介:常建民(1956-),北京人,博士后,教授,博导,所长,研究方向为林木生物质能源化科学与技术。
E-mail:cjiannin@0前言酚醛树脂(PF )刨花板具有湿强度高、耐久性好、耐候性佳和甲醛释放率低等优点,但是PF 胶粘剂因价格较贵而使其应用范围受到限制[1-2],故目前低毒价廉的生物质类胶粘剂日益受到人们的重视。
生物油/PF 胶粘剂是以热解生物油为原料,利用其含有的大量酚类物质(可替代部分苯酚)等制备而成的。
PF 胶粘剂的价格较高,而采用价廉低毒的生物质原料来替代部分苯酚制备PF 胶粘剂,不仅可以降低PF 胶粘剂的成本和毒性,而且还可以实现资源的可持续利用,具有广阔的应用前景[3-4]。
热解生物油胶黏剂(自讲)
结论
1.落叶松树皮热解油的FTIR分析表明:热解油中含有很多酚类、 醛类、酮类以及不饱和的C=C键,以及一些柔性基团,因此,可 以代替部分苯酚与甲醛制备落叶松树皮热解油一酚醛树脂胶黏 剂,同时热解油中的一些成分在一定程度上可能起到对酚醛树 脂改性的作用。 2.热解油一酚醛树脂的FTIR分析表明,热解油一酚醛树脂胶黏 剂具备与酚醛树脂胶黏剂类似的性能。热解油代替20%的苯酚制 备的热解油一酚醛树脂的吸收峰比热解油代替40%和60%苯酚的 热解油一酚醛树脂反应活性更大。 3.热解油中大量C=O、CH2=OH、C一CH2一C基团的化合物,能增加 官能团的反应活性和反应交联度,使热解油的加入起到了一定 固化剂的作用。 4.热解油加人得越多,树脂的黏度越大,树脂的固化温度也相 应减低,其稳定期也不如酚醛树脂。热解油中含有一定的醇类 物质以及一些柔性基团,因此合成的热解油一酚醛树脂的韧性 比酚醛树脂要好。
落叶松木材生物油的主要成分
重点对生物油中主要酚类物质(包括4-甲基邻苯二酚、3-甲基苯酚、2-甲 基苯酚、2-乙基苯酚、3,5-二甲基苯酚、邻苯二酚、3-甲基邻苯二酚、3, 4甲苯二酚和4-乙基邻苯二酚)进行定量分析,并提供不同工况条件下的 生物油中酚类物质的含量,作为快速热解工艺优化的重要指标。
参考文献:
王鹏起,常建民,王雨,等.落叶松木材生物油组分分析和表征[J].农业工程学报, 2010,26(Supp.2):269-273.
黄宇翔,刘翔,张双保.国内外生物质胶黏剂的研究与应用[J].木材加工机械, 2012,1: 26-29. 马路,赵勇,闫振,等.落叶松树皮热解油酚醛树脂胶黏剂的制备与性能表征[J]. 林产工业,2007,34(1):35-37. 任学勇,张继宗,常建民,苟进胜.林木生物质热裂解液化制备胶黏剂技术经济分 析[N].科技导报,2011, 29(17): 68-71. 闫振,柴宇博,马路,等.落叶松树皮热解油酚醛树脂胶黏剂制造胶合板的初步研究 [R].中国人造板,2007,6 : 10-12. 佟立成.生物质热裂解液化制备酚醛树脂关键技术研究[D].北京林业大学,2012,5. 许守强,常建民,夏碧华等.四种原料生物油-酚醛树脂胶粘剂特性研究[J].中国胶 黏剂,2010,7(7): 5-8.
浅谈酚醛树脂胶PF粘剂快速固化研究
浅谈酚醛树脂胶PF粘剂快速固化研究【摘要】上世纪之初酚醛树脂胶(PF)就已经作为粘接各类材料的胶粘剂而被广泛使用。
当前,在所有的合成胶粘剂中酚醛树脂胶(PF)的使用量仍旧占有绝对的优势,是较为主要的品种之一。
这种品种的胶粘剂虽然具有较好的耐候性与粘结强度,但是需要较长的固化时间,本文结合实验数据分析应用固化剂加快酚醛树脂胶固化速度。
【关键词】酚醛树脂胶(PF);固化时间;固化剂酚醛树脂胶(PF)具有良好的耐候性及较大的粘结强度,是当前应用最广泛、使用量最多的胶粘剂。
然而酚醛树脂(PF)在固化时需要较高温度,且固化后颜色比较深。
一般来讲,酚醛树脂(PF)只有在热压达到130摄氏度至150摄氏度时才可以固化完全,产生较强的胶合强度。
假设热压度达不到要求的时候,为了确保胶合质量,只有将热压的时间延长才可以,但是这样又会降低生产效率。
假设可以研究出提高酚醛树脂(PF)固化效率的技术,将对相关领域起到极大的推动作用。
在国外相关技术工作人员在这方面研究付出了很大的努力,总的来说有下面几种提高酚醛树脂(PF)固化速度的技术:第一,用Ca++、Zn++、Mn++、Mg++等离子提高苯酚邻位羟甲基化的比例,这样还没有固化的酚醛树脂胶(PF)中就有更多的自由对位,进而缩短其固化需要的时间。
第二,提高酚醛树脂胶(PF)中的酸碱性,可以极大地提高其固化的速度。
第三,提高酚醛树脂胶(PF)的聚合度,也同样可以加快胶体的固化。
第四,在没有固化的酚醛树脂胶(PF)中添加一定比例的固化剂,进而将酚醛树脂胶(PF)所需热压时间减少,又或者是将胶体热压所需温度降低。
我们在总结以往研究成果的基础上,试着在酚醛树脂胶(PF)中添加符合催化剂,这样既可以有效改进了胶体的聚合技术,生产出大量的低游离酚与游离酚,提高酚醛树脂胶(PF)的固化时间,然后再加入百分之五至百分之十的比例固化剂,较少酚醛树脂胶(PF)所需的热压时间,降低其热压温度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
胶 温 度 、 固 化 温 度 和 后 处理 温 度 都 低 于 纯 P F树 脂 。 关 键 词 : 落 叶 松 树 皮 ;快 速 热 解 油 ; 热 解 油 一 酚 醛 树 脂 ;差 热 分 析 ; 固 化 特 性
中图分类号 :T 3 , 3 Q4 34 1
文献标 志码 :B
文章编号 :17 — 0 420 )9 0 0 — 4 6 3 5 6 (0 70 — 0 5 0
内外对于 P 树脂 固化的热分析进行 了大量的研究 , F 并取 用 D C研究了热解油替代率为 2 %和 5% 的 P 树脂胶 S 5 0 F
得 了重要进 展 。
粘剂的 固化特 G V zuz 4 . aq e 等_ 】 运用D C S 研究 了普通 P F
陶德辉 、 忠允l P 树脂的 固化进行 了热分析研 树脂和单宁酚醛(P ) 许 l F j 对 T F树脂的热 固化性 能。
维普资讯
研究与探讨
郑
凯 ,常建 民
( 京林 业大学材 料科 学与技术 学院 ,北京 1 0 8 ) 北 003
摘 要 :通过差热分析 ( DTA 研 究快 速热解油改性 酚醛树脂胶 粘剂的 固化特性 ,结果表 明:快速热解 ) 油与酚醛 (F树脂在 1 0℃ 左右都有一个放 热峰 ,快速热解油的放 热峰其峰 强度仅为 P P) 4 F树脂的 13 /。 改性 P 树 脂在快速热解油替代率为 4 % 以下 时,出现 单一放 热峰 ,5 %时 出现两个放 热峰 ;快速 F 0 0 热 解油替代 率从 2 %提 高到 4 %,放 热峰逐 渐向较低的温度移动 ;快速 热解油改性后 的 P 0 0 F树脂凝
( o ee f t i c ne n eh ooy B in oe r ie i B in 00 3 C ia C lg Ma rl i c dT c n lg, e gF rsyUnvrW, eig10 8 , hn) l o e aS e a i f t s j
Ab ta t T ec rn h r c e siso s p r lt r a e F r snw ssu idb A. h s l h we s c : h u gc aa t r t f a t y oy i t s d P e i a t d e yDT T er u t s o d r i i c f ca b e s
C urng Cha a t rsi s o r h B a k i r c e tc fLa c r Pyr l i a a e i o ytc T rB s d Phe l no Fo m a de r l hyde R e i sn
ZHE i NG Ka,CHANG a — n J n mi i
酚醛(F树脂 的固化反应是一个非 常复杂 的化学过 C l i e y 即 D C仪测定 了刨花板用 P 树脂 的固化性 P) ar t, om r S) F 程 ,会直接影响到人造板的研究了改性 P 树 2 S j 用 F
反应温度都对 固化过程有着重要的影响。长期以来 ,国 脂 的固化过程 , 确定 了最佳固化温度; m n C e A e — hn等_ 3 j 运
K y o slrh akprl it ; y lt — Frs ;f rni e laa s (T )cr caat sc e r : c r; y yc a pr yca P i d eet l r l iD A ;ue hr e t s w d a b o t r o it r en i at ma n y s h c r i i