水溶性CMFR的合成及其在MF浸渍树脂中的应用

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本文以环己酮、三聚氰胺、甲醛为原料,氢氧化钠为催化剂,分别采用“一步法”和“两步法”合成出了水溶性环己酮-三聚氰胺-甲醛树脂(CMFR),研究了物料摩尔比、反应时间、催化剂用量对产物中游离甲醛及溶水倍数等的影响,并对其耐黄变、耐紫外光及耐溶剂性能进行了测试;用FT-IR、1H-NMR、13C-NMR对CMFR结构进行了表征,并借助TG和DSC对CMFR的固化性能及耐热性能进行了测试;将CMFR加入到浸渍用MF树脂中用于生产三聚氰胺浸渍纸及饰面人造板,并对改性后浸渍纸柔韧性和饰面人造板的表面光泽度、耐磨和耐划痕等性能进行了测试。论文的主要研究内容及成果如下:(1)“一步法”合成CMFR适宜的反应条件为C/M/F=1.0:0.22:2.0,反应时间为120min,催化剂用量为1.7%,反应温度为90℃,合成出的CMFR游离甲醛含量为0.31%,溶水倍数为7.3;“两步法”适宜的反应条件为C/M/F=1.0:0.2:2.0,反应时间为120min,催化剂用量为0.6%,反应温度为90℃时,制备的CMFR游离甲醛含量为0.45%,溶水倍数为8.2。两种方法合成的CMFR均具有一定的耐黄变性和耐紫外光性能,固化后的CMFR具有良好的耐溶剂性能。(2)FT-IR、1H-NMR及13C-NMR的分析结果表明:CMFR分子中存在以醚键和亚甲基键相连的三聚氰胺结构;在碱性条件下,CMFR存在两种合成机理,即环己酮、三聚氰胺与甲醛三者之间的Mannich反应和羟甲基环己酮和羟甲基三聚氰胺之间的脱水缩合反应。(3)TG和DSC结果表明:CMFR比CF树脂具有更高的热稳定性及固化反应活性。在相同的原料配比条件下,在温度范围为220℃~350℃时,“两步法”比“一步法”合成的CMFR的热稳定性更好,但二者的最终残碳率,固化温度和热焓值相差不大。(4)将CMFR应用于MF浸渍树脂,制备的浸渍纸柔韧性增强,在一定的热压工艺条件下,浸渍纸饰面人造板的表面光泽度、耐磨、耐划痕等性能均得到改善。
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