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改性酚醛树脂胶粘剂的合成与应用(4)
调节反应条件,利用三聚氰胺与苯酚、与甲醛反应可生成耐候、耐热、耐磨、高强度和稳定性好的满足不同需要的三聚氰胺-苯酚-甲醛(MPF)树脂胶粘剂。但加入三聚氰胺后也有负面影响,如固化时间延长,胶层发脆,影响了胶合板的等级率;同时,活性期延长,板材预压(预固化)时间拉长,影响制板生产效率。
间苯二酚改性
间苯二酚具有两个酚羟基(OH),因此化学活性较高,也能促进酚醛树脂的固化。间苯二酚与甲醛以非常快的速度进行加成反应,生成的间苯二酚甲醛树脂,为水溶性胶粘剂,可以在常温下固化,粘接性能优良。此反应非常激烈其放热量大,一般采用甲醛分批滴加方法控制反应热合反应速度,添加甲醇、乙醇时可以延长使用时间。作为木材用胶粘剂间苯二酚树脂胶粘剂是耐久性最好的胶粘剂,但是由于间苯二酚价格较高,应用上受到限制,为了降低其价格,多于苯酚共聚合。
添加剂改性
有机硅改性
有机硅结构中有有机基团,也含有硅元素,因而有机硅不但有较高的表面活性,也具有无机SiO2的耐高低温、耐候性、耐老化、无毒、无腐蚀等优异性能。很多价格较为低廉的新型有机硅,在矿棉板增加强度、防潮等方面得到了广泛应用。目前氨基类树脂胶粘剂中使用的一种硅烷偶联剂KH-550[NH2(CH2)3Si(OC2H5)3],它的加入能够增加主体树脂分子本身的分子间作用力,提高胶粘剂的内聚强度,增加主体树脂与基材之间的结合,起到一定“架桥”作用。其中-Si-(OC2H5)3经水解后生成-Si-(OH)3,具有较高的反应活性。
有机硅中的羟基能够与树脂中的-NH2,-CH2OH等进行反应,形成Si-O-C键同时能够形成网状结构增加交联度。同时,大量的-Si-OH能够和木材中的-OH进行反应,因而能够增加强度。这种Si-O-C键比C-O-C键更稳定,这样可以减少-CH2-O-CH2-断裂释放甲醛的可能,由于-CH2OH参与反应,进而可以提高胶合板的耐水性,同时能够与树脂中的甲醛进行反应,所以能够降低游离甲醛。使用这种新型有机硅进行改性,能够提高胶合强度,减低游离甲醛及甲醛释放量。
聚异氰酸酯改性
在脲醛树脂中添加10~15%聚异氰酸酯可以明显的提高耐水性。用X-射线分析胶合板,两边胶层密度都变大,证明在胶合过程中,一旦胶层接触,胶粘剂迅速渗透进入木板层面。
改性纤文素改性
天然高分子的纤文素类,其改性纤文素是将由木材制造的纸浆通过化学修饰制成的硝基纤文素作为无烟火药与赛璐珞被广泛应用,也广泛用作万能速干胶粘剂。现在主要的改性纤文素有水溶性的甲基纤文素(MC)、羟甲基纤文素(EC)、羧甲基纤文素(CMC)等,被用作水性胶粘剂的粘度稳定剂、改性剂,此外还有作糊料、调粘剂。
偶联剂
偶联剂是一类分子两端有能分别与无机物和有机物反应的性质不同的官能团的低(高)分子化合物。其一端能与无机物表面反应,另一端与有机物分子反应,以化学键的形式将两种性质不同的材料牢固的结合在一起。偶联剂通过化学反应或者物理吸附在两种不同物质界面之间起分子桥作用,从而改善胶粘剂的湿润性能。增加界面的粘接性能,消除了内应力,提高了使用的耐久性,有可以称为粘接促进剂或者表面处理剂。
傅深渊等在脲醛树脂调胶过程中加入一种带活泼氢的水性元素有机高分子化合物作为偶联剂,可以改善胶的性能。
乳化剂
乳化剂是指能使两种或两种以上互不相溶(或者部分相溶)的液体形成稳定乳状液的分子结构中含有亲水和亲油基团的物质,或是能起乳化作用的表面活性剂。加入少量的乳化剂可以显著的改变液-液、气-液、液-固两相间的界面自由能,引起表面张力的降低,具有乳化、湿润、增溶、分散等表面活性功能。所以乳化剂是乳液聚合或者制备水性胶粘剂的关键助剂。
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