近零甲醛释放脲醛树脂合成工艺的研究

摘要

天然林木资源的减少促使我国人造板材工业进入飞速发展时期，用于制造人造板材的木材胶粘剂消耗量巨大。脲醛树脂（UF）原料易得，制造成本低，已经成为世界范围内应用最广泛的木材胶粘剂，但其主要缺点是使用过程中会释放出游离甲醛，不仅污染环境也会对人体健康造成严重危害。因此，环保低毒脲醛树脂胶粘剂的研发一直是木材胶粘剂工业的研究热点。
　　本文通过合成改性脲醛树脂并对其进行光催化氧化处理，达到降低树脂产品中游离甲醛含量的目的，使其满足环保需要。
　　以有机硅高沸物和二乙烯三胺为原料合成了对脲醛树脂具有改性和甲醛捕集作用的多氨基硅烷化合物，对多氨基硅烷化合物的合成工艺作了研究，实验表明：有机硅高沸物和二乙烯三胺的摩尔比为1:4，反应温度为120℃，反应时间为6h，得到的产品性能良好。
　　以脲醛预缩液（UFC）代替甲醛溶液在低摩尔比条件下合成脲醛树脂，通过添加多氨基硅烷对其进行改性，研究了多氨基硅烷的加入时机、加入量、加入方式对游离甲醛含量和树脂性能的影响，实验证明：多氨基硅烷的加入时机是在脲醛树脂合成的缩聚阶段加入，加入量为12％，分两批，即在缩聚反应的初期和中期等量加入，改性效果较佳；在树脂合成的最后阶段添加多氨基硅烷作为甲醛捕集剂吸收树脂中的游离甲醛，当添加量为2%时，脲醛树脂中的游离甲醛含量可降低至0.069%。
　　使用氨基硅烷偶联剂KH550对纳米TiO2进行表面改性，对改性工艺做了研究，实验证明：氨基硅烷偶联剂KH550使用量为0.004mol/10gTiO2，pH为5，改性时间为2h，温度为70℃，得到的改性纳米TiO2性能良好；利用改性的纳米TiO2对脲醛树脂进行光催化氧化处理，降解树脂中的游离甲醛，实验结果表明：改性纳米TiO2的添加量为1.5%，反应的pH为10，光催化时间为3h，经技术监督部门检测（检验报告见附录部分），光催化处理的产品游离甲醛的含量降低到了0.037%，达到了十二五国家科技支撑计划重点项目“超低甲醛释放的脲醛树脂制造技术及应用”2013年12月前要求达到的技术指标。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪 论

1.1脲醛树脂概述

1.2脲醛树脂游离甲醛的来源

1.3脲醛树脂的合成机理

1.4国内外低游离甲醛含量脲醛树脂合成的研究进展

1.5本课题研究意义、目的和内容

第二章 多氨基硅烷的合成研究

2.1引言

2.2实验部分

2.3结果与讨论

2.4本章小结

第三章 多氨基硅烷改性脲醛树脂的合成研究

3.1引言

3.2实验部分

3.3结果与讨论

3.4本章小节

第四章 光催化氧化法处理脲醛树脂的研究

4.1引言

4.2实验部分

4.3结果与讨论

4.4本章小节

结论

致谢

参考文献

硕士期间发表的论文

附 录 淄博市质监所检验报告