低甲醛释放脲醛树脂固化反应历程研究论文

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1、摘要我国目前人造板生产量已超过4500万m3，基本上都使用脲醛(UF)树脂胶粘剂，并且多使用高甲醛释放量的UF树脂，造成甲醛释放量超标，严重污染生产环境与木材胶合制品的使用环境，已经成为严重的社会问题。为此，国家于2002年1月公布了“室内装饰装修材料人造板及其制品甲醛释放限量”强制标准，限制人造板生产企业必须使用低甲醛释放的UF树脂。因此，研究低甲醛释放UF树脂的固化反应机理，是关系到我国人造板工业发展的应用基础理论问题，也是影响低甲醛释放UF树脂胶粘剂深度开发和广泛应用的瓶颈性问题。本论文通过研究不同合成工艺、不同改性方法所合成的3种典型低甲醛释放U

2、F树脂在不同固化反应体系条件下的固化反应机理和胶接性能，揭示了低甲醛释放uF树脂的固化特性。特别是针对通常情况下低Fm摩尔比UF树脂固化速度慢、胶接性能不理想的问题，可以通过台成工艺和改性剂以及不同固化体系得以解决。在典型配方基础上开发的低甲醛释放UF树脂胶粘剂己部分用于人造板生产。本文利用现代仪器分析方法(HCNMR、TBA、DSC、DMA和13CCP／MASNMR等)对3种低甲醛释放脲醛树脂胶粘剂的固化反应历程、固化产物的化学结构、甲醛释放规律、物理力学性能进行了较详细的研究。不同固化体系下三种低甲醛释放uF树脂固化产物的化学结构有所不同。不添加固化

3、剂时，uF树脂固化产物中亚甲基醚含量低，羟甲基含量高，其固化交联反应程度低，甲醛释放量也高。添加固化剂后，UF树脂固化产物中羟甲基含量普遍降低，亚甲基醚含量提高，说明固化剂的加入促进了树脂的交联固化反应。不同固化体系对不同种类UF树脂的固化效果不同，固化后树脂的结构不同，其力学性能和甲醛释放能力也不同。研究结果全面揭示了UF树脂胶粘剂的固化反应历程和固化树脂的特性，对低甲醛释放uF树脂胶粘剂的推广应用具有重要的实际指导作用。降低产品成本是企业和科研人员共同追求的目标之一。本研究在3种配方中通过改性开发出一种低成本低甲醛释放UF树脂胶粘剂，开辟了一条新的U

4、F树脂改性途径，具有广阔的应用前景。通过对低甲醛释放UF树脂固化反应历程和固化特性等的研究为确定低甲醛释放东北林业大学博士学位论文UF树脂胶粘剂的合成工艺、评价其胶接性能、预测其胶合耐久性提供科学依据，并为开辟低甲醛释放UF树脂胶粘剂新的改性途径，制定胶合工艺提供理论基础，为开发低甲醛释放UF树脂新的固化反应体系提供理论依据，以适应不同种类人造板制板工艺对低甲醛释放UF树脂不同要求。这对促进低甲醛释放uF树脂胶粘剂的深度开发与广泛推广应用具有重要的理论价值，对保证我国人造板工业健康快速发展等具有重要的现实意义。关键词脲醛树脂；低甲醛释放；改性；固化体系：

5、固化反应机理本论文研究由国家自然科学基金资助项目名称·c低甲醛释放脲醛树脂固化机理研究”，主任专项基金项目，批准号：30240069AbstractAtpresent，theoutputofwood—basedpanelshasmorethan45millionm3inChina，urea—formaldehyde(UF)resinsarebasicallyused，mostofithavehighformaldehydeemission(FE、whichcauseFEoverstandard，producingenvironmentandusingen

6、vironmentofwoodgluedproductsareseriouslypolluted．Therefor,thecompulsivestandard”Indoordecorating&refurbishingmaterialslimitofformaldehydeemissionofwood—basedpanelsandfinishingproducts“ispublishedbygovernmentinJan,2002,companiesofwood—basedpanelsarerestrictedtonseUFresinwithlowFE．

7、Consequently,studyonthecuringmechanismofUFresinwithlowFE趣basictheoryproblemrelatedtothedevelopmentofwood-basedpanelsindustryinChinaandalsoboric—neckproblemaffectwideapplicationofUFresinwithlowFE．StudyonthecuringmechanismandgluebondpropertiesindifferentcuringsystemofthreetypicalUF

8、resinwithlowFEofdifferentsynthesistechno