三聚氰胺改性对木质素酚醛树脂胶合性能的影响

作     者：沈隽 何先楠 王国霖 陈宇 SHEN Jun;HE Xiannan;WANG Guolin;CHEN Yu

作者机构：东北林业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150040 

出 版 物：《中南林业科技大学学报》 (Journal of Central South University of Forestry & Technology)

年 卷 期：2024年第44卷第1期

页      面：194-201页

核心收录：

学科分类：0907[农学-林学] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 09[农学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31971582) 东北林业大学国家级创新训练计划项目(202110225148) 

主　　题：三聚氰胺 木质素酚醛树脂 胶合强度 凝胶时间 固化温度 

摘      要：【目的】通过三聚氰胺对木质素酚醛树脂(LPF)改性,提高LPF的胶合性能,降低固化温度,为人造板的绿色生产和节能降耗提供新思路。【方法】对比三聚氰胺与(苯酚+木质素)、三聚氰胺/(苯酚+木质素)与甲醛不同摩尔比对三聚氰胺改性木质素酚醛树脂(MLPF)的性能影响,得到MLPF的最佳合成条件。并与相同酚醛比和木质素取代率的酚醛树脂(PF)和LPF进行性能对比,利用FTIR和DSC对PF、LPF和MLPF的结构和固化温度进行比较分析。【结果】当三聚氰胺与(苯酚+木质素)的摩尔比为4∶6、三聚氰胺/(苯酚+木质素)与甲醛的摩尔比为1∶2时,MLPF的凝胶时间最短,为318.62 s,所压制的MLPF胶合板干、湿胶合强度为2.04和1.43 MPa,甲醛释放量为0.088 mg/m^(3),且与PF和LPF胶合板相比MLPF的胶合强度更高,满足GB/T14732—2017和GB/T 9846—2015国家标准性能要求。FTIR结果显示,相较于PF和LPF,MLPF在3 327 cm^(-1)和3 214 cm^(-1)处拥有属于-OH和-N-H的双峰,在1 079 cm^(-1)和1 036 cm^(-1)处出现的N-C-N特征峰以及在809 cm^(-1)处属于三嗪环面外震动的吸收峰,都证明了三聚氰胺经过羟甲基化并参与到MLPF的合成中。DSC结果显示,经过三聚氰胺改性后的MLPF放热峰值温度出现在140℃,其固化温度相较于LPF和PF分别降低了17.16%和22.22%。【结论】三聚氰胺的加入使得MLPF的凝胶时间更短,固化温度更低,MLPF胶合板的性能相较于LPF无论是胶合强度还是耐水性均有明显提升。