改性脲醛树脂甲醛与尿素的摩 尔仳 及其影响 韩书广刘启明 (南京林业大学丰材工业学院．江苏) 摘要：分析了三聚氰胺改性脲醛树脂甲醛与尿素的终摩尔比对改性树脂的固體含量、固化时 间、游离甲醛、胶台强度、预压强度、甲醛释放量的影响。结果表明目含量随终摩尔比的增大 而减小一目化时间随终摩爾比的增大而显著缩短；胶合强度随终摩尔比的增大而增大；当终摩 尔比在1．0～1．1变化时，预压强度随终摩尔比的增大而减小：当终摩尔仳在1．1～1．4变化 时．预压强度随终摩尔比的增大而增大；甲醛释放量与终摩尔比呈线性关系终摩尔比不是影 响树脂中游离甲醛的最显著嘚因素 关键词：脲醛树脂：终摩尔比；胶台强度；于西压强度；甲醛释放量 脲醛树脂以其性能良好、价格便宜、颜色浅、技术成熟．在胶囼板生产中得到广泛应用。国内的胶台 板生产由于机械化程度不高、芯板未整张化等原因要求使用的脲醛树脂要有较好的预压性能，高摩尔 比未改性树脂能很好地满足这一要求因此在很多胶合板生产企业，尤其是中小型企业应用广泛 使用 高摩尔比脲醛树脂的突出问题是膠合板的甲醛释放量高其危害性日益受到人们的关注。Mayerr 的 研究表明甲醛释放量和摩尔比呈抛物线型相关，即甲醛释放量随摩尔比的降低而降低摩尔tgtg接近 于1一降低幅度越大。而甲醛-q尿素的摩尔比必须大于1即甲醛必须过量．才能形成热固性树脂 A．Pizzi等认为摩尔比到1．05已经昰极限 较低的摩尔比会给树脂带来粘度大、固化时间长、耐水性 差等缺点。其次一人造板制品的胶合强度直接关系到其使用性能的发挥．夶多数研究者指出当甲醛与 尿素的终摩尔比小于L 4或1．5时．胶合强度随着摩尔比的降低而显著下降，低于1．2下降则更为明 显 实际上脲醛樹脂的胶合强度可以由树脂的各项性能指标来判断。如固化时间较长的脲醛树脂胶 合强度会有所下降而固化时问又随摩尔比的增大而喊尛 ]。但终摩尔比即使降到1．0．经过改性的树 脂仍能满足强度要求 因此笔者对低摩尔比(终摩尔比小于1．4)、改性脲醛树脂的摩尔比与树脂性 能的关系以及摩尔比与胶合性能的关系进行了研究 1 材料与方法 1．1 脲醛树脂的制取 自制的三聚氰胺改性腮醛树脂．其合成工艺为：将甲醛一佽性投人四口烧瓶中．用氢氧化钠调pH 值．按初摩尔比加入尿素u ．同时加人三聚氰胺和聚乙烯醇，搅拌并升温至某温度．保温一段时间后調 pH至弱酸性，反应至一定程度加入尿素u ．继续反应至终点．调pH到弱碱性后根据终摩尔比加入尿 素U：．自然降温，出料贮存 I．2 胶合板的壓制 单板采用L 7mm厚的 苏北地区美洲黑杨。胶合板为普通三层板幅面40 cm×40 cm，压板 工艺采用先预压后热压[艺：预压的单位压力为1．1 MPa．时间为1 h温喥为室温(20～30℃) 预压后 放置5 h；再热压，温度为l10℃ ．单位捱力为1．0 Mt a．热压时间为1．5 rain／ram此板用于检测胶合强 度及甲醛释放量 两层板采用平行纹悝，幅面40 cm×40 crn 压板工艺参数为：单位压力1．0 MPa加压时间为1 h， 温度为室温(2O～30℃) 此板用于检测预压强度 1．3 测量方法 预压强度测试的试件尺寸参栲国家标准GB 9846．9 88，结构参考GB／T 1 4074．10 93；改性脲醛 树脂的性能指标(牯度、固含量、固化时间)依照GB／T 1 4074．3 93的标准测定；改性脲醛树脂中的游 离甲醛依照GB／T l4074．1 s 93的标准测定 胶合强度依照GB／T 1 的标准测定；甲醛释 放量依照日本标准(JAS普通胶合板甲醛释放置试验)测定 1．4 实验设计 选择二次正交旋转组匼设计．依据终摩尔比的 变化、三聚氰胺加量变化、聚乙烯醇加量变化、反应 终点温度4个因素确定因素水平见表1 根据其结 构矩阵确定实验佽数为36次 每次实验重复一次， 实验结果取其平均值 2 结果与分析 2．1 影响因子的确定 对试验所得的结果进行统计检验．包括回归方 程的显著性檢验、拟合性检验、回归系数的检验 表1 因素水平 Table I Equation and level coding *占尿素的百分古量 回归方程检验：若统计量F 大于临界值F ．说明求得的回归方程在置信度為(1 a)1O0 时是显 著的，否则为不显著 失拟检验：即使在回归方程高度显著的情况下并不能说明失拟平方和对回归方程的真正影响程 度，除非统計量F 小于F ．这时表明该回归方程是不失拟的即拟台，该回归方程是可信的 回归系数的检验：回归方程中各个自变量对常量的影响程度並不相同，回归系数表明了这种影响程 度的大小影响小的被认为是次要因素，为建立新的更为简单的回归方程可以不予考虑这样可