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      精彩詞條

      酚醛樹脂膠粘劑

      補(bǔ)充:0  瀏覽:10262  發(fā)布時(shí)間:2013-7-18


        簡介
        酚醛樹脂是酚類與醛類在催化劑作用下形成樹脂的統(tǒng)稱。它是工業(yè)化最早(1910年,德國Bakelite)的合成高分子材料。在近一個(gè)世紀(jì)的時(shí)間里,被用于諸多產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,現(xiàn)在仍是重要的合成高分子材料。在木材加工領(lǐng)域中酚醛樹脂是使用廣泛的主要膠種之一,其用量僅次于脲醛樹脂。尤其是在生產(chǎn)耐水、耐候性木制品方面酚醛樹脂具有特殊的意義。
        性能特點(diǎn)
        酚醛樹脂膠粘劑具有耐熱性好、粘接強(qiáng)度高、耐老化性能好及電絕緣性優(yōu)良,且價(jià)廉易用等特點(diǎn),因此得到了較為廣泛的應(yīng)用。
        優(yōu)點(diǎn):極性大、粘接力強(qiáng);剛性大、耐熱性高;耐老化性好;耐水、耐油、耐化學(xué)介質(zhì)、耐霉菌;本身易于改性,也能對其他膠粘劑進(jìn)行改性。
        缺點(diǎn):顏色較深、有一定的脆性、易龜裂,特別是水溶性酚醛樹脂與脲醛樹脂相比固化時(shí)間較長、固化溫度高,對單板含水率要求嚴(yán)格。
        注意事項(xiàng)
        1、酚醛膠粘劑含有溶劑,一般涂膠2~3次每次均需晾置一定時(shí)間,有時(shí)還要升溫烘烤后趁熱粘接。
        2、固化時(shí)必須施加壓力,防止氣孔產(chǎn)生,保證膠層致密。
        3、升溫分段進(jìn)行,以使溫度均勻穩(wěn)定。
        4、達(dá)到規(guī)定的固化時(shí)間后,應(yīng)緩慢降溫冷卻,以避免或減少產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。
        5、膠含有易燃溶劑,加熱固化時(shí)還會(huì)有苯酚和甲醛氣味注意通風(fēng)防火。
        6、膠液含有無機(jī)填料的儲(chǔ)存易有沉淀,用前一定要攪勻用后應(yīng)蓋嚴(yán)密封。
        改性
        醛樹脂膠粘劑雖然具有膠接強(qiáng)度高、耐水、耐熱、耐磨及化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),生產(chǎn)耐候、耐熱的木材制品時(shí)酚醛樹脂膠粘劑為首選膠粘劑,但因其存在耐磨性較低、成本較高、固化溫度高、熱壓時(shí)間長等缺點(diǎn),使其應(yīng)用受到一定限制。為此,許多人采用多種途徑對其改性。
        酚醛樹脂的改性,可以將柔韌性好的線型高分子化合物(如合成橡膠、聚乙烯醇縮醛、聚酰胺樹脂等)混入酚醛樹脂中;也可以將某些粘附性強(qiáng)的,或者耐熱性好的高分子化合物或單體與酚醛樹脂用化學(xué)方法制成接枝或嵌段共聚物,從而獲得具有各種綜合性能的膠粘劑。
        研究較多的是利用三聚氰胺、尿素、木質(zhì)素、聚乙烯醇、間苯二酚等物質(zhì)對其進(jìn)行改性。
        1 三聚氰胺改性酚醛樹脂膠粘劑
        利用三聚氰胺與苯酚、甲醛反應(yīng)可生成耐候、耐磨、高強(qiáng)度及穩(wěn)定性好的、可以滿足不同要求的三聚氰胺-苯酚—甲醛(MPF)樹脂膠粘劑。
        可以采用共聚或共混的方法。
        2 尿素改性酚醛樹脂膠粘劑
        人們在致力于提高酚醛樹脂膠粘劑性能的同時(shí),也注意降低生產(chǎn)成本,降低PF樹脂膠粘劑成本的主要途徑是引入價(jià)廉的尿素。以苯酚為主的苯酚—尿素—甲醛(PUF)樹脂膠粘劑,不但降低PF樹脂的價(jià)格,而且游離酚和游離醛都可以降低。
        3 木質(zhì)素改性酚醛樹脂膠粘劑
        木質(zhì)素是廣泛存在于自然界植物體內(nèi)的天然酚類高分子化合物。在造紙生產(chǎn)過程中,黑液含有50%~60%的木素磺酸鹽。木質(zhì)素—苯酚—甲醛膠粘劑已應(yīng)用于生產(chǎn)人造板。不僅可以降低造紙廢液的污染,而且也能降低PF樹脂成本。在一定條件下,可用木質(zhì)素硫酸鹽或黑液代替高達(dá)42%的PF樹脂膠粘劑,而固化時(shí)間無明顯延長,板的性能也不降低。
        4 間苯二酚(resorcinol)改性酚醛樹脂膠粘劑
        自從1943年間苯二酚—甲醛(RF)樹脂應(yīng)用以來,主要生產(chǎn)船用膠合板以及在惡劣環(huán)境中使用的結(jié)構(gòu)件。由于苯酚和間苯二酚兩者結(jié)構(gòu)相近,不少研究利用間苯二酚改性PF樹脂,提高其固化速度,降低固化溫度,主要有兩種方法:①將RF樹脂和PF樹脂按一定比例進(jìn)行共混;②間苯二酚、甲醛兩者共縮聚,這類膠粘劑的主要特點(diǎn)是能達(dá)到低溫或室溫固化。
        5 聚乙烯醇縮醛改性酚醛樹脂膠粘劑
        向PF樹脂中引入高分子彈性體可以提高膠層的彈性,降低內(nèi)應(yīng)力,克服老化龜裂現(xiàn)象,同時(shí),膠粘劑的初粘性、粘附性及耐水性也有所提高。常用的高分子彈性體有聚乙烯醇及其縮醛、丁腈乳膠、丁苯乳膠、羧基丁苯乳膠、交聯(lián)型丙烯酸乳膠。
        酚醛—聚乙烯醇縮聚結(jié)構(gòu)膠粘劑是發(fā)展最早的航空結(jié)構(gòu)膠之一,也常應(yīng)用于金屬—金屬、金屬—塑料、金屬—木材等膠接上。此種膠粘劑所采用的PF樹脂為甲階PF樹脂或其羥甲基被部分烷基化的甲階PF樹脂,聚乙烯醇縮醛主要為聚乙烯醇縮甲醛和聚乙烯醇縮丁醛。
        6 降低酚醛樹脂的固化溫度和固化時(shí)間
        近些年來,國內(nèi)外學(xué)者一直在探索研究降低PF的固化溫度和縮短固化時(shí)間的方法和改性途徑,試圖開發(fā)一種與脲醛樹脂的固化溫度和固化時(shí)間接近的中溫快速固化的PF。提高PF固化速度的途徑有:
        ①添加固化促進(jìn)劑或高反應(yīng)性的物質(zhì):如添加碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸丙烯酸酯類的碳酸鹽與碳酸酯、間苯二酚、異氰酸酯等。
        ②改變樹脂的化學(xué)構(gòu)造,賦予其高反應(yīng)性:如高鄰位PF的合成。
        ③與快速固化性樹脂復(fù)合:如苯酚-三聚氰胺共縮合樹脂、苯酚-尿素共縮合樹脂、木素、單寧-酚醛樹脂共縮合樹脂等。
        ④提高樹脂的聚合度。

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