UF-MDI混合胶低毒刨花板胶接机理和工艺理论的研究

摘要

作者借助先进的分析手段,取得大量实测数据,以严谨的逻辑推理对UF树脂,可乳化MDI和木材三者之间的结合机理做了详细论述.从分子水平上解释混合胶刨花板游离甲醛释放量降低,物理力学性能提高的原因.证明MDI在UF树脂与木材之间架起化学连接的桥梁,改变了UF树脂与木材之间的结合关系.MDI在混合胶中起到偶联剂的作用.直接参与UF树脂的固化,而不仅仅是促进作用,从理论上阐明UF树脂之所以能在非酸性条件下快速固化并获得优秀性能的原因,理论上具有突破性进展.整篇论文系统地研究了UF-MDI混合胶低游离甲醛刨花板,以廉价易得的市售UF树脂和性能优良的可乳化MDI为基本原材料,通过MDI的参与改变UF胶固化机理,减少UF树脂的用量,达到大幅度降低刨花板游离甲醛释放量,并保障板材具有优良的物理力学性能的目的.研究出混合胶的适宜比例,施胶方法和热压条件,兼顾甲醛释放量和刨花板性能.通过刨花板性能测试和DSC分析,作者认为酸性固化剂对混合胶的施胶方式有影响.混合胶刨花板的性能与密度之间具有较强的相关性,呈二次多项式关系,所能达到的最低密度以0.63g/cm<'3>为宜,可保障其性能达到国际一等品要求.UF树脂胶对木材分子运动的影响不大,而MDI对木材分子运动有显著影响,研究发现二者混合后,UF胶在非酸性条件下达到良好而快速固化,其主要原因是MDI的介入,MDI起到偶联剂的作用.一方面与树脂中的羟基,氨基等基团的反应,另一方面与木材中的羟基和水反应,在UF树脂和木材这间架起化学连接的桥梁.由于MDI的参与,固化后UF树脂与木材之间形成了稳定的酯,亚甲基等化学键结合,而不稳定的醚键和羟甲基明显减少,从而使刨花板性能得到改善.甲醛释放量大幅度降低.这是可以利用UF-MDI混合胶制造E1级刨花板的根本原因.研究中所做宏观观测试数据与微观分析结果.前后相符,应用UF:MDI=6:1的混合胶,在175℃,4.5min热压条件下制造刨花板,其游离甲醛释放量完全符合E1级刨花板的规定,且耐水性得到明显改善.

目录

文摘

英文文摘

1综述

1.1世界木材工业发展状况

1.2我国木材工业发展状况预测

1.3刨花板生产状况及市场预测

1.4刨花板产品存在的问题及甲醛的严重危害

1.5世界各国对人造板甲醛释放量的限制

1.6降低刨花板游离甲醛释放量的措施

1.7异氰酸酯胶粘剂

1.8人造板生产中常用的异氰酸酯胶粘剂

1.9降低刨花板游离甲醛含量的新途径——UF与MDI混合胶的研制

1.10本论文的研究意义和主要研究内容

2试验用材料、设备及测试方法

2.1试验用原材料

2.2试验设备

2.3主要分析手段

2.4试验用刨花板规格

3施胶方式的确定

3.1酸对UF和MDI的不同作用

3.2施胶方式的确定

3.3利用DSC分析NH4C1对混合胶固化的影响

3.4混合胶比例对添力固化剂的影响

3.5混合胶渗透性和粘度的变化

3.6 小结

4混合胶中UF与MDI比例的确定及刨花板性能的研究

4.1是否添加防水剂的确定

4.2混合胶比例的确定

4.3刨花板性能的研究

4.4 小结

5对UF-MDI混合胶刨花板游离甲醛释放量的研究

5.1人造板甲醛释放的机理

5.2刨花板甲醛释放量的检测方法

5.3混合胶刨花板甲醛释放量的测定

5.4热压温度和时间对刨花板甲醛释放量的影响

5.5板坯含水率对刨花板甲醛释放量的影响

5.6小结

6对UF-MDI混合胶刨花板结合机理的研究

6.1脲醛树脂的固化机理

6.2 MDI的固化机理

6.3聚合异氰酸酯胶粘剂(PMDI)与UF树脂胶粘剂胶接特性的对比

6.4混合胶体系中MDI对UF固化过程的改变

6.5可能参与反应的其它基团

6.6小结

7总结

参考文献

在读期间发表论文

致谢