王辉;周晓剑;王凤;曹明;杜官本

昭通学院 物理与信息工程学院;西南林业大学云南省木材胶黏剂及胶合制品重点实验室

支化聚乙烯亚胺;低摩尔比脲醛树脂;胶接强度;固化特征;结构变化

[目的]脲醛树脂(UF)是生产人造板用最重要的一类胶黏剂,低摩尔比生产技术的推广使甲醛问题得到了有效控制,但树脂胶接及耐久性出现了急剧下降,为了协调甲醛与树脂性能之间的关系,本研究拟选取支化聚乙烯亚胺(HPEI)作为改性剂,利用其独特的结构特征,实现对低摩尔比脲醛树脂胶接性能的调控.[方法]设置了以HPEI聚合物添加量、添加方式为变量,考察在不同条件下对脲醛树脂体系胶接性能的影响,同时借助差示扫描量热仪(DSC)、傅里叶红外分析(FT-IR)、扫描电镜(SEM)等仪器分析手段对HPEI聚合物在树脂体系中的作用机制进行表征和分析.[结果]HPEI聚合物的引入可有效提升低摩尔比脲醛树脂的胶接强度,特别是耐水胶接强度,提升幅度最高可达65%.从经济角度考虑,HPEI聚合物的添加比例以1%为宜.对比HPEI聚合物的不同加入方式,在相同用量条件下,HPEI聚合物与脲醛树脂之间以共聚方式形成的体系,综合效果更加突出.通过FT-IR对不同树脂体系的结构组成分析发现,共聚合方式更加有利于HPEI与UF树脂体系之间化学层面交联反应的发生,而且从树脂固化特征参数的变化上也得到了印证.而根据对改性前后树脂的形貌特征分析也发现HPEI聚合物以共聚合方式加入到UF树脂体系中后,固化后树脂结构呈现出蓬松的层状组合特点,更有利于与木材之间形成良好的机械胶接,从而赋予树脂体系更加显著的胶接和耐久性.[结论]通过本试验的实施,HPEI聚合物可以用于低摩尔比脲醛树脂的增强改性剂,在树脂合成反应过程中添加1%质量比例的HPEI聚合物,可有效提升树脂的胶接及耐久性能,展现出了良好的发展前景.