酚醛 (PF) 树脂是世界上最早实现工业化的合成树脂. 由于酚醛树脂具有优异的机械性、耐热性、电绝缘性、阻燃性以及生产设备和工艺简单等特点,因此其在人造板、复合材料等领域应用广泛. 但 PF 树脂存在易氧化、脆性大以及树脂中的游离甲醛和苯酚对人体和环境的危害等缺点. 为了克服这些缺点,提高 PF 树脂的性能和降低 PF 树脂的生产成本,一些天然酚类化合物和多糖被用于酚醛树脂的合成. 本研究旨在考察植物多酚和稀土化合物对 PF 树脂的合成及胶合强度和韧性的影响,并探讨了植物多酚部分替代苯酚的可行性.
PPF 树脂的合成
按 m [总酚 (苯酚 + 植物多酚)] ∶ m (甲醛) ∶ m (氢氧化钠) =13∶ 7∶ 1,有机胺催化剂用量为总固形物的 1% (稀土催化剂用量为总固形物的 0. 1%) 的配比,将称好的熔融苯酚、植物多酚、部分氢氧化钠、催化剂以及蒸馏水加入500 mL 三口烧瓶中,在45 ℃水浴中搅拌20 min; 升温至55 ℃,称取部分甲醛溶液,分3 次加入; 反应50 min 后,升温至70 ℃,加入剩余甲醛溶液和氢氧化钠,20 min 后升温至 90 ℃反应 30 min,停止加热; 其后继续搅拌,自然冷却至低于 40 ℃时出料.
树脂胶合强度的测定
参照 GB/T 9846. 7-2004 及 GB/T 17657-1999 中 4. 15 规定的Ⅰ类胶合板进行测试. 采用马尾松单板 (幅面尺寸 30 mm ×30 mm,厚度 1. 3 mm,含水率 8%),涂胶量 240 g·m-2 . 热压条件: 热压温度 145 ℃,压力 1 MPa,热压时间 120 s .
树脂性质的测定
采用 NDJ-1 旋转式粘度计测定 30 ℃时的树脂黏度; 在 Mastersize 2000 型激光粒度分析仪上测定树脂水溶液的胶粒粒径分布; 接触角测试 : 将一定量树脂涂于载玻片上,145 ℃ 固化后采用SL200B 型接触角测定仪测定蒸馏水在树脂表面的接触角; 热重分析: 采用 METTLER TGA/SDTA851热重分析仪,N 2 氛围 (速率 50 mL·min-1 ),温度范围 30 ~800 ℃,升温速率 10 ℃·min -1 .