氨水用量对胶合板用脲醛树脂结构与性能的影响

赵金; 王行; 韦双颖; 高振华

doi:10.13360/j.issn.2096-1359.202412031

林业工程学报 ›› 2025, Vol. 10 ›› Issue (06) : 33 -42. DOI: 10.13360/j.issn.2096-1359.202412031

氨水用量对胶合板用脲醛树脂结构与性能的影响

赵金, 王行, 韦双颖, 高振华

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摘要

为经济有效地解决脲醛树脂甲醛释放问题，在脲醛树脂合成初期加入氨水进行改性，以制备具有适宜预压性能和耐水性能的低甲醛释放脲醛树脂胶黏剂。通过傅里叶变换红外光谱和核磁共振技术对脲醛树脂进行结构分析，通过胶合板制备评价各种脲醛树脂预压性能、胶合性能和甲醛释放量，结合脲醛树脂理化性能(黏度、固体含量、游离甲醛含量、固化时间、羟甲基含量)分析，综合考察氨水用量对脲醛树脂结构与性能的影响。结果表明：在脲醛树脂合成初期加入的氨水，能有效与体系中的甲醛进行反应，降低了甲醛与尿素物质的量比，导致脲醛树脂的羟甲基含量降低、游离甲醛含量和残留尿素含量升高，进而使得脲醛树脂的固化时间延长、固化产物的支化程度降低，不利于脲醛树脂的充分交联和耐水性能提升，但体系残留的尿素及一取代脲衍生物能在热压固化过程中继续捕捉游离甲醛，从而有效减少胶合板甲醛释放量。氨水用量逐渐增加，能明显影响脲醛树脂胶黏剂的预固化和交联固化，导致所制备胶合板的预压性能、胶合性能和甲醛释放量逐渐降低。当氨水用量为4%(质量分数)时，改性脲醛树脂所制备胶合板的甲醛释放量(0.29 mg/L)降低了61.8%,达到F级标准要求，同时具有适宜的预压性能(板坯冷压1 h的胶合强度为0.63 MPa)和耐水性能(Ⅱ类胶合强度为0.74 MPa)。因此，使用适宜氨水改性能够在不增加脲醛树脂成本的同时，实现甲醛释放与胶接性能的平衡，这为经济有效降低脲醛树脂的甲醛释放提供了新的策略。