生物质改性酚醛树脂胶粘剂的合成与粘结性能的研究

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为了降低酚醛树脂的生产成本、减小酚醛树脂中游离笨酚和甲醛含量、提高酚醛树脂性能,本研究用廉价易得的腰果油,淀粉和油茶加工剩余物等生物质制备了改性酚醛树脂,开展了酚醛树脂的改性研究,并用红外谱图测定仪、接触角测定仪、电镜等表征了改性酚醛树脂和粘接面等结构,探讨了这些生物质对酚醛树脂改性与粘接性能的影响。研究结果表明,在甲醛与酚(F/P)的摩尔比为1.7时,腰果油最大可替代30%的苯酚,合成的腰果油改性酚醛树脂的粘度为510mPa.s,游离甲醛含量为0.22%,粘接强度为1.62MPa,与商品酚醛树脂胶粘剂的粘接强度相同。用马来酸酐在催化剂的作用下对腰果油进行改性,并部分替代苯酚制备改性腰果油酚醛树脂胶粘剂,苯酚替代量可以达到50%,腰果油的价格仅为苯酚的一半,用腰果油替代苯酚具有显著的经济和生态效益。腰果油改性酚醛树脂合成中添加氧化淀粉可提高胶粘剂的胶粘强度,进一步减少苯酚的用量,氧化淀粉的最大用量为酚醛总质量的10%。探讨了油茶加工剩余物改性酚醛树脂(YCJ-PFR)的最佳合成条件,解析合成条件与YCJ-PFR粘接性能的关系。油茶加工剩余物添加小于30%时,YCJ-PFR的粘度和粘接强度变化不大,油茶加工剩余物粒径和F/P摩尔比对YCJ-PFR的游离甲醛含而粘接强度和储存稳定性等影响大。本研究成果开辟了油茶加工剩余物物和酚醛树脂改性的新途径。
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