現(xiàn)代膠黏劑論文-異氰酸酯對脲醛樹脂膠黏劑的改性及研究進展

《現(xiàn)代膠黏劑論文-異氰酸酯對脲醛樹脂膠黏劑的改性及研究進展》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。

1、得分：_______南京林業(yè)大學研究生課程論文2010～2011學年第一學期課程號：42021課程名稱：現(xiàn)代膠黏劑論文題目：異氰酸酯對脲醛樹脂膠黏劑的改性及研究進展學科專業(yè)：木材科學與技術學號：L姓名：阮重堅任課教師：韓書廣二○○八年十二月二○○八年十二月異氰酸酯對脲醛樹脂膠黏劑的改性及研究進展摘要：本文介紹了異氰酸酯（MDI）對脲醛樹脂膠黏劑（UF）的改性機理，概述了異氰酸酯改性脲醛樹脂的研究進展。關鍵詞：脲醛樹脂；異氰酸酯；改性；研究進展Modificationandresearchprogressonisocyanate-

2、UFresinadhesiveAbstract:Themodificationmechanismofureaformaldehyde(UF)resinadhesivewithseveralkindsofisocyanatesarepresentedinthispaper.Andtheresearchprogressontheisocyanate-modifiedUFresinisalsosummarized.Keywords:ureaformaldehyde;isocyanate;modification;researchpro

3、gress　1前言脲醛樹脂膠黏劑（Ureaformaldehyderesin,簡稱UF）屬“三醛”中的產(chǎn)量最大的品種，是市場需求量最大的膠粘劑之一，中國木材工業(yè)中使用的膠粘劑80%以上是脲醛樹脂。UF具有生產(chǎn)工藝簡單、成本低、初始粘性大、無色透明、不污染木材、粘接強度與耐水性均優(yōu)于動物膠等優(yōu)點，一直是木材工業(yè)中應用最廣泛的膠黏劑[1]。傳統(tǒng)生產(chǎn)的脲醛樹脂膠（UF），與酚醛（PF）及三聚氰胺樹脂(MF)比較，其耐水性差、耐老化性較差、樹脂固化后收縮率過大，尤其是游離甲醛含量過高等問題。但可以采用加入不同改性劑和填料，提高脲醛樹脂的

4、各項綜合性能。如添加三聚氰胺(MF)、異氰酸酯(Isocyanate，MDI)以及不同填料等物質可以改進UF樹脂的各種性能。因此研究合成新工藝、生產(chǎn)具有耐水性、高強度高性能、低游離醛的脲醛樹脂，對于木材加工業(yè)有著十分重要的意義[2]。純MDI用于粘接木材價格非常昂貴，而利用MDI改性價格低廉的脲醛樹脂膠黏劑，在科學研究和實際應用中都具有重要的意義。用MDI改性脲醛樹脂的優(yōu)點在于將少量MDI加入到價格較低的UF中，在基本不增加成本的基礎上，改進混合膠黏劑的膠接性能，提高耐水性以及各項綜合性能，并且如果采用封閉異氰酸酯時，還可以大大

5、降低游離甲醛含量。本文概述了異氰酸酯改性脲醛樹脂膠黏劑的改性機理及其研究進展。2異氰酸酯改性脲醛樹脂膠黏劑的化學基礎2.1脲醛樹脂膠黏劑合成機理[3](1)經(jīng)典理論經(jīng)典理論認為UF的合成主要分為兩個階段。第一階段為加成反應，即在弱堿性介質中尿素和甲醛進行羥甲基化反應，生成一羥、二羥、三羥和四羥甲基脲，反應方程式如下：第二階段為縮聚反應，即在弱酸性介質中，前一階段反應生成的羥甲基衍生物與脲或羥甲基縮合生成次甲基鍵，具體反應式如下：(2)糠醛理論在強酸性介質(pH<3.10)條件下，尿素與甲醛反應生成一定數(shù)量的Uron環(huán)結構的小分子

6、，然后再進一步聚合成具有Uron環(huán)鏈節(jié)的高分子。一方面，由于Uron環(huán)的耐水解能力比亞甲基二脲好，所合成的樹脂有利于提高其膠接制品的耐水性；另一方面，在樹脂中引入Uron環(huán)鏈節(jié)，可相對降低UF的交聯(lián)密度增加樹脂分子鏈的長度，也就是縮聚程度提高。所以樹脂的初黏性較好，預壓性能提高。2.2異氰酸酯化學性質MDI含有的異氰酸酯基(-N=C=O)，是一種高度不飽和基團，因而對許多化合物（如羥基、水、羧基、氨基等）都有很高的反應活性，很容易進行加成反應；同時，MDI具有優(yōu)良的膠接性、較好的耐水性和耐老化性、無甲醛釋放等優(yōu)點。MDI改性脲醛

7、樹脂膠黏劑是通過MDI與UF膠中的水分反應生成取代脲、與羥基或氨基反應生成氨基甲酸酯，而以共價鍵形式聯(lián)接。3異氰酸酯對脲醛樹脂膠黏劑的改性機理由于UF本身的結構特征，分子中含有3-4個羥甲基，它具有親水性，在酸性條件下易水解；又由于UF具有固化后產(chǎn)生的內(nèi)應力使膠層變脆，易龜裂、耐水性及耐老化性能較差、使用時有游離甲醛釋放等缺陷，使其適用范圍受到了一定的限制[4]，因此采用改性方法對UF進行改性，來獲得高性能的脲醛樹脂膠黏劑。目前，有關MDI改性UF膠黏劑，國內(nèi)外進行的研究和實際應用較少。MDI既可以在高溫下固化，也可以在常溫下固

8、化；既可以配制成溶液，也可以為乳液，或者雙組分；既可以使用單體多異氰酸酯，也可以使用與活潑氫化合物預聚后的聚氨酯。其穩(wěn)定性較好，易于進行結構設計。3.1純異氰酸酯對UF的改性這種改性是采用純異氰酸酯單體如4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)直接加入到需要改性