改性酚醛树脂胶黏剂制备与表征

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酚醛树脂具有优良的胶接性能和耐老化性能,但存在固化速度慢、苯酚原料资源不可再生等问题,限制了其更广泛的应用。本研究采用Na2CO3、(CH3COO)2Zn、 Ba(OH)2、LiOH等催化剂提高酚醛树脂固化速度,通过性能测试、分析,推测加速固化机理;通过对落叶松单宁大分子进行解聚预处理和对糠醛进行开环预处理,提高反应活性,制备单宁-甲醛-糠醛共缩聚树脂胶黏剂,对共缩聚树脂的化学结构、固化、流变、热稳定性进行表征;利用单宁解聚产物与酚醛树脂共混,制备胶合板用胶黏剂,并对其性能进行表征。得出主要研究结论如下:(1)金属化合物可以有效加快酚醛树脂固化速度,催化效果排序为:Na2CO3> (CH3COO)2Zn> Ba(OH)2> LiOH。13C NMR分析发现(CH3COO)2Zn和Na2CO3可以显著提高苯酚邻位的反应比例和邻位羟甲基的缩合反应速率,使对位留存比例提高;(CH3COO)2Zn催化酚醛树脂具有较快的动态接触角变化速率,说明其含有更多的羟甲基;(CH3COO)2Zn催化酚醛树脂的DTG曲线出现了4个热解峰且具有更高的残余质量,表明(CH3COO)2Zn对酚醛树脂的催化机理与其他催化剂不同。(2)对单宁和糠醛分别进行解聚和开环预处理可提高反应活性,制备出性能良好的单宁-甲醛-糠醛共缩聚树脂胶黏剂。糠醛替代甲醛10%时,单宁-甲醛-糠醛共缩聚树脂胶黏剂体系中游离甲醛含量从不添加糠醛时的5.57%降至1.77%;糠醛替代部分甲醛可使单宁基胶黏剂固化断面变得紧密和光滑,可以提高单宁基胶黏剂的热稳定性。(3)单宁解聚产物可与酚醛树脂共混,制备胶合板用胶黏剂。单宁解聚产物与酚醛树脂相溶性好,添加量为30%时,共混胶黏剂涂覆性能良好;解聚单宁添加量升高,胶黏剂胶接性能下降。
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