【摘 要】
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脲醛树脂（UF）成本低廉,胶合性能优异以及生产工艺简单,短时间内在木材胶粘剂中的地位仍不可动摇,但耐水性较差和甲醛释放的问题使得在室内的应用受限。为了进一步提高脲醛树脂的性能,本文利用羟甲基化的L-酪氨酸（TYF）和硅烷偶联剂修饰的羟基磷灰石（HA-APTES）分别对脲醛树脂进行改性,制备了L-酪氨酸/尿素甲醛树脂（LUF）和羟基磷灰石/尿素甲醛树脂（HUF）。测定了三种树脂和制备胶合板的性能,并
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脲醛树脂（UF）成本低廉,胶合性能优异以及生产工艺简单,短时间内在木材胶粘剂中的地位仍不可动摇,但耐水性较差和甲醛释放的问题使得在室内的应用受限。为了进一步提高脲醛树脂的性能,本文利用羟甲基化的L-酪氨酸（TYF）和硅烷偶联剂修饰的羟基磷灰石（HA-APTES）分别对脲醛树脂进行改性,制备了L-酪氨酸/尿素甲醛树脂（LUF）和羟基磷灰石/尿素甲醛树脂（HUF）。测定了三种树脂和制备胶合板的性能,并采用热重（TG）和差示扫描量热（DSC）分析法对树脂的热降解和热固化性能进行了表征,以及探究了热降解和热固化动力学。主要研究内容与结论如下:（1）通过与UF树脂和制备胶合板的性能对比,发现TYF和HA-APTES对降低胶合板甲醛释放量和提高胶合强度效果显著。TYF最优添加量为3%,板材甲醛释放量和湿胶合强度分别为0.57 mg/L和1.47 MPa;HA-APTES最优添加量为3%,板材甲醛释放量和湿胶合强度分别为0.35 mg/L和1.14 MPa。（2）脲醛树脂的热降解过程可分为三个阶段,缓慢失重、快速分解和炭化阶段。峰值温度随着加热速率的增加而升高,最大热降解峰移向更高的温度。LUF和HUF的热稳定性均大于UF,LUF和HUF树脂的热降解活化能分别为180.41和135.98 k J mol-1,比UF高45.64和1.2 k J mol-1。采用Coats-Redfern方法对树脂热降解反应模型进行了确定,UF、LUF和HUF树脂最可能的反应机理模型分别为G（α）=[（1-α）-1/3-1]~2、G（α）=[-ln（1-α）]~4和G（α）=[-ln（1-α）]~3。（3）采用不同升温速率对树脂的热固化进行了分析,发现三种脲醛树脂均显示单一的峰值温度,且随着升温速率的提高,DSC曲线的放热峰位置向高温处移动。LUF和HUF树脂的热固化活化能分别为101.92和115.91 k J mol-1,LUF比UF低6.52 k J mol-1,HUF比UF高7.47k J mol-1。因此TYF的加入使得树脂更容易固化,HA-APTES则延缓树脂树脂固化。UF、LUF和HUF树脂的反应级数分别为0.9474、0.9423和0.9494,均为近似一级反应。
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