变性淀粉改性低毒脲醛树脂的制备及性能研究

来源 :东北林业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:liucrobin
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随着人类的发展,环保型胶黏剂的开发和使用已经成为当今社会主要发展趋势。脲醛树脂(UF)因其价格低廉、性能良好等特性,在胶黏剂行业中的占有着主要市场,但在使用过程中会产生甲醛释放等问题,对人体的健康会产生很大的危害,故如何降低脲醛树脂的甲醛释放量、提高胶合强度及生产工艺的优化,是当前研究制备低甲醛释放脲醛树脂胶黏剂在实际中的生产和应用中需要解决的关键问题。本研究采用变性淀粉作为改性剂。淀粉及其衍生物作为一种环保型且可再生的天然胶黏剂,其具有来源广泛,廉价,无毒,无异味等特性,且溶液加热后有一定的粘度和胶接性。本论文的研究目的就是研究改性淀粉对脲醛树脂胶黏剂各项性能的影响,具体的研究内容如下:在确定了尿素和甲醛的摩尔比的基础上,采用原淀粉来优化脲醛树脂的合成工艺,初步确定生产工艺条件。主要探讨了添加2%原淀粉到脲醛树脂合成过程中的前、中、后期的不同效果。结果表明:在反应后期加入2%原淀粉,改性合成的脲醛树脂胶合强度达到0.7MPa以上,板材的游离甲醛释放量在0.85mg/L左右,效果最优,故在此基础上继续进行工艺优化。采用酶解方法、超声波辐照、微波辐照及酸解方法分别对玉米淀粉进行改性处理,通过DE值、傅里叶红外分析仪、X-射线衍射分析仪、热重分析仪及扫描电镜等测试,对玉米淀粉的改性效果进行一定的分析,再改性合成脲醛树脂,通过对脲醛树脂的性能及固化特性的研究,从而得出最优实验方案。实验结果表明:添加2%的1.0mol/L盐酸酸解20%固含量的玉米淀粉制备的改性淀粉,合成的脲醛树脂胶黏剂各项性能较好,其胶合强度到达到1.1MPa,甲醛释放量在0.6mg/L以下,满足GB/T 9846-2015中Ⅱ类板的要求标准,符合GB 18580-2001中E1级的标准。进一步采用不同添加量的氧化淀粉对脲醛树脂进行改性,及在前几章淀粉改性最优的基础上对氧化淀粉进行酶解、超声波辐照、微波辐照及酸解改性,研究复合改性淀粉对脲醛树脂性能的影响,继续优化实验方案。实验结果表明:当氧化淀粉添加量为2%时,制备的脲醛树脂胶黏剂胶合强度达到了0.7Mpa,甲醛释放量为0.44mg/L。当添加2%的酸解氧化淀粉制备的脲醛树脂,其胶合强度在0.9MPa以上,甲醛释放量为0.48mg/L,符合GB 18580-2001中E1级的标准。
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