生物质材料在MF 树脂改性中的应用研究


使用水解大豆分离蛋白、尿素三聚氰胺和甲醛为原料通过溶液聚合反应合成了一种水解大豆蛋白基改性三聚氰胺脲醛树脂胶黏剂,通过TG 和DSC 分析发现其具有更好的热稳定性,更高的初始分解温度和更低的固化温度,且在70℃时树脂仍拥有较高的黏性。使用三聚氰胺、大豆蛋白降解液、尿素和甲醛为原料合成了一种具有较好的机械强度,且胶合强度较高,游离甲醛含量降低了21%。
木质素广泛的存在于高等植物的细胞壁中,是一类含有氧代苯丙醇或其衍生物结构单元的芳香性高聚物质。在三聚氰胺和甲醛合成MF 树脂的反应过程中,木质素可以提供醛基和羟基,从而在一定程度上减少了甲醛的用量。采用含有羧基的木质素改性MF 树脂,在甲醛与三聚氰胺的摩尔比为5. 0 时,其反应条件温和,树脂的贮存稳定性比传统的木质素改性MF 树脂大大提高。利用栲胶、木质素等生物质材料和三聚氰胺、甲醛合成了一种储存期较长,且反应时间短,固含量高的改性MF 树脂。采用木质素、三聚氰胺和甲醛生成了一种木质素- 三聚氰胺- 甲醛( LMF) 树脂,并使用FT - IR、NMR 和DSC 分析了LMF 树脂的结构,发现了木质素分子和三聚氰胺分子之间发生反应与- NH 键合,并且DSC 也证明了二者之间的交联。
发明了一种由添加单宁来改性三聚氰胺-尿素- 甲醛树脂胶黏剂,不仅其固含量高达53% ~ 57%,固化时间仅有60 ~ 75 s,储存期长达60 天以上,且游离甲醛含量低于0. 25%。碳水化合物是一种含有较多羟基结构并广泛存在于自然界中的有机物质,在确保改性后的合成树脂具有一定理化性能的前提下,用其对MF 树脂进行改性具有良好的应用前景。采用了蔗糖代替部分三聚氰胺,合成了蔗糖- 三聚氰胺-甲醛( SMF) 共聚树脂,使用了FT - IR、MS 等分析测试手段研究了SMF 树脂结构,并提出了当蔗糖与三聚氰胺摩尔比为0. 4∶ 1 时,有较好的性能。使用麦芽糖代替MF 树脂中的部分三聚氰胺制备麦芽糖- 三聚氰胺-甲醛( MMF) 树脂,使用FT - IR、GPC 等仪器分析得到的结果是麦芽糖分子以醚键和亚甲基键的形式键合到MF 树脂中。使用MMF 树脂制备的胶合板不仅达到了E0 级的要求,而且胶合强度达到了国家Ⅰ类胶合板的标准。采用木薯淀粉水解液对MUF 树脂进行改性,优化配方后得到树脂胶粘剂所压制的胶合板达到了国家Ⅱ类胶合板的要求,游离甲醛释放量为E1 ~ E2 级。在研究了葡萄糖替代部分三聚氰胺后,合成的葡萄糖- 三聚氰胺- 甲醛树脂,是一种在碱性条件下合成的由单糖类物质改性的MF 树脂,不仅理化性能达到了国家标准的要求,而且在一定程度上揭示了糖类物质和MF 树脂共聚反应的机理。
以秸秆水解生产燃料乙醇的残渣、尿素、三聚氰胺和甲醛为原料制备的改性树脂,由其制备的胶合板胶合强度达到了国家Ⅱ类板的要求,且游离甲醛含量仅为0. 24 mg /L,达到了E0级的要求。秸秆在MF 树脂中的改性应用,可以减少了甲醛类物质的添加,降低了游离甲醛的释放。