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《氧化淀粉改性脲醛樹脂膠的研制》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、氧化淀粉改性脲醛樹脂膠的研制氧化淀粉改性脲醛樹脂膠的研制李來丙(湖南建材高等??茖W(xué)校精細(xì)化工教研窒,瑚南衡陽421oo~)摘要:本論文介紹了以粉狀氧化淀粉作為改性劑對(duì)脲醛樹脂胺進(jìn)行改性的方法,以提高脲醛樹脂膠的耐水性和抗老化性等性能,同時(shí)達(dá)到降低游離甲醛含量提高脲醛樹脂膠的粘接強(qiáng)度的目的.關(guān)鍵詞:氧化淀粉;脲醛樹脂:改性中囤分類號(hào):田3.431文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1001—0017(2001)o6~0256—03StudyontheUFResinAdhesivesModifiedwithOxidatedStarch
2、lJl一blng(e礬咖"Ⅺ(乩口㈣"幽^蛔一Hagt~,r螗e.踟421008,瑚)Ahs~-ael:In0Tde
3、toimpr~'etheJ1ge"h.….1¨一a~gng】^ltuh~'ern~ltmtoffree一ruHI【Ih…Ithrc"ltIlngtheLrresi~lv~-iththepofoxidat~]叭-hltHMII~dlscLI堪I(wx吐'_憫datedstarch:theLltesln;rnf嘣ti帥.月q舌脲醛樹脂膠是在竹,木材加工,紙張粘接.鋼化涂料等行業(yè)上應(yīng)用廣泛的一種膠粘劑.隨著現(xiàn)
4、代房屋裝飾業(yè)中木地板磚,竹地板磚的流行,脲醛樹脂膠粘劑已成為竹木加工中用量最大的一種.這主要是由于脲醛樹脂膠粘劑具有膠粘強(qiáng)度較高,成本低廉,原料易得,生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,使用方便,膠層色淺無板面污染等優(yōu)點(diǎn);但它具有耐水性和抗老化性差,游離甲醛含量偏高,固化時(shí)膠層體積收縮產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而引起膠層龜裂等缺點(diǎn),不能適應(yīng)建材行業(yè)的發(fā)展需求.且在生產(chǎn)和實(shí)際應(yīng)用過程中都有游離甲醛逸出,尤其是國(guó)內(nèi)一些中小型企業(yè)生產(chǎn)和使用的脲醛樹脂膠粘劑中游離甲醛含量高達(dá)3%7%,這不僅污染環(huán)境,并且由于制品在生產(chǎn)和使用過程中不斷釋放出甲醛,嚴(yán)重影響生產(chǎn)者和消
5、費(fèi)者的身心健康為了克服這些缺點(diǎn),已經(jīng)有較多關(guān)于利用苯酚,聚乙烯醇,三聚氰胺,硫脲等改性劑對(duì)脲醛樹脂膠粘劑進(jìn)行改性的研究報(bào)道.使用這些改性劑對(duì)脲醛樹脂的性能雖有較大的改善,但原料價(jià)格昂貴,使生產(chǎn)成本大幅度增加.為了使脲醛樹脂膠粘劑性能得以改善的同時(shí)不提高成本,本文利用干法生產(chǎn)氧化淀粉(改陛劑),并進(jìn)行氧化淀粉改性脲醛樹脂膠粘劑的實(shí)驗(yàn)研究1實(shí)驗(yàn)部分1.1實(shí)驗(yàn)原理1.1.J朦醛樹脂生成機(jī)理尿素與甲醛水溶液縮聚生成脲醛樹脂的過程包括:a)加成反應(yīng)在中性或弱堿性條件下,尿素與甲醛進(jìn)行加成,生成穩(wěn)定的羥甲基脲.NCON十HCHO一
6、NCONHCH~OHNCONHCH;~OH+HcH【】一H0cNHCONHCOH當(dāng)甲醛過量時(shí)還可以進(jìn)一步生成三羥甲基脲,四羥甲基脲.但為了控制樹脂中游離甲醛含量一般甲醛和尿素的摩爾比不超過2:1,故生成一羥甲基脲和二羥甲基脲的反應(yīng)具有實(shí)際意義.b)縮聚反應(yīng)在加熱條件下或酸性介質(zhì)中,羥甲基脲中的活潑的羥甲基進(jìn)~步與氨基或亞氨基發(fā)生縮合形成次甲基鍵連接的線型或支鏈型結(jié)構(gòu)的初期脲醛樹脂.㈨一.mIj明:唧zHH:】ll【:Ⅲ刪:刪杖藕日期:20∞一09—21怍者簡(jiǎn)介:李來丙(11一),男,朔南衡RtA.1995年畢業(yè)于鄭州輕
7、工業(yè)學(xué)院化學(xué)工程系精細(xì)化工專業(yè).現(xiàn)于湖南省建樹高等??茖W(xué)校化工系工作.從事教學(xué)與精細(xì)化工新產(chǎn)品的科技開發(fā)研究工忭.(2)10c啦H帕0一.m州啦}b【Ⅲ+O日嘎2伽啷tc一一c一ltOlt2q刪四j0【Iloll2刪(3)—o.!+0~-o+:0÷o.0+日0蛆嘎阻刪一佃廣一c日刪講—H一t—一四I呻就這樣進(jìn)行反復(fù)的加成縮聚反應(yīng)生成復(fù)雜的可溶性低聚物,如果在酸性催化劑的作用下則固化成大分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的體型脲醛樹脂.1.1.2氧化淀粉生成機(jī)理淀粉是以葡萄糖為結(jié)構(gòu)單元的天然高聚物,可用簡(jiǎn)式卜cH2一OH表示其分子,在氧化劑的
8、作用下,伯羥基一CH2OH被氧化成一CHO,同時(shí)分子環(huán)間的糖苷鍵部分?jǐn)嗔讯l(fā)生降解,成為聚合度較低的ff1]氧化淀粉.反應(yīng)為:f一cH2OHR—cH本實(shí)驗(yàn)以H2o2為氧化劑,在硫酸鎂催化劑作用下對(duì)淀粉進(jìn)行選擇氧化.雙氧水氧化效果好,速度快,需要量少,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,適用于工業(yè)生產(chǎn)1.1.3氧化淀粉對(duì)脲醛樹脂的改性機(jī)理脲醛樹脂之所以具有耐水性和抗老化性差等缺點(diǎn),是因?yàn)槠浞肿又写嬖诖罅康挠H水性活性基團(tuán)一CH,OH與一cONH一基,它在水中尤其是熱水中穩(wěn)定性差,分子結(jié)構(gòu)中活性基團(tuán)易水解,大大降低了脲醛樹脂的耐水性.加入氧化淀粉
9、對(duì)脲醛樹脂的改性有以下幾點(diǎn):(1)由于淀粉結(jié)構(gòu)中部分葡萄糖單元中6c原子上的羥基被氧化為醛基,而醛基能與脲醛樹脂中的羥甲基在固化劑或加熱的條件下形成縮醛及半縮醛,并且醛化分子問在固化條件下可以形成縮醛而交聯(lián),反應(yīng)如下:ru]RCHO+RCHzOH—RCH(OH)一OCR(半縮醛)+RCH(OCH2R)一OCthR(縮醛)由于氧化淀