间苯二酚改性酚醛树脂胶黏剂的制备及性能研究

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结构用胶合木是在顺纹方向上通过冷固化型胶黏剂黏结而形成的一种工程木。作为现代木结构的形式之一,结构用胶合木被视为用于胶合木结构承载构建的基础材料,在木结构的建筑中起着重要的作用,被广泛地应用于木结构住宅、大跨空间结构和木桥梁、塔架等建筑结构中,上述建筑结构决定了胶合木中使用的胶黏剂应为冷固化型。酚醛树脂胶黏剂具有胶接强度高、耐水耐热性能好等优点,但是其固化温度高使得应用范围受到了限制。通过间苯二酚改性酚醛树脂制备间苯二酚-苯酚-甲醛(RPF)树脂能在有效降低固化温度。本论文在研究间苯二酚改性酚醛树脂的制备工艺中,探讨了F/P摩尔比、R/P摩尔比、缩聚pH值、预反应温度、共反应温度、共反应时间对树脂固含量、粘度和剪切强度的影响,在此基础上进行正交试验优化,得出了RPF树脂合成的最佳工艺条件:F/P摩尔比为1.5:1、R/P摩尔比为1:4、缩聚pH值为10、预反应温度为90℃C、共反应温度为65℃、共反应时间为2h。所得树脂能在低温下快速固化,粘度为305.5pH为9.52、固含量为62.09%、游离甲醛为0.47%、干态剪切强度为12.9MPa、湿态剪切强度为7.9MPa。采用热重-差热联机(TG-DSC)、傅里叶红外光谱(FTIR)、电镜-能谱(SEM)技术手段,分析了RPF树脂的固化过程,表征了RPF树脂的结构,并对树脂断面进行了微观分析。本论文研究表明最佳合成工艺下的RPF树脂胶黏剂能在低温下快速固化,其剪切强度满足国家标准GB/T50708-2012。
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