高温中胶合木构件胶缝界面剪切断裂能研究

在氮气保护、温度为20～250℃条件下,开展了120个杨木、花旗松和落叶松-间苯二酚-酚醛树脂(PRF)胶缝界面剪切断裂能试验研究.结果表明:界面剪切断裂能随着温度的升高而降低;当温度为150℃时,由于PRF胶黏剂进一步固化,因此木材-胶黏剂胶缝界面性能提高;当温度高于150℃时,密度较低的杨木和花旗松-PRF胶缝界面断裂能试件的破坏位移下降明显,密度较高的落叶松-PRF胶缝界面断裂能试件的破坏位移相对稳定;20℃时杨木、花旗松和落叶松-PRF胶缝界面的剪切断裂能分别为4.68,5.05,5.37 N·mm-1,100℃时胶缝界面裂缝尖端塑性变形增加,剪切断裂能较初始值分别增加7.2%,6.6%和14.8%,250℃时界面剪切断裂能分别降至0.44,0.46,1.63 N·mm-1.     

农林剩余物制造环境友好型板材的成果转化

采用本项研究成果,开发出了适合草木结合刨花板专用的树皮粉改性酚醛树脂胶黏剂,其技术指标：固体含量35%～42%;黏度600～2000mPas;pH值10.0～12.0;贮存期60d,游离甲醛小于0.1%;所压制的刨花板理化性能达到GB/T4897.3-2003,甲醛释放量达E1级;所研制的胶合板的理化性能达到GB/T9846-2006,甲醛释放量达E0级;建立一条年产1000吨树皮粉改性酚醛树脂中试线和年产10000m3的刨花板中试线。获得发明专利2件（“水性高分子-异氰酸酯秸秆人造板及其制备方法”：ZL 200810050827.8;“用树皮粉改性酚醛树脂为胶黏剂的秸秆刨花板及其制备方法”：ZL 200910217736.3）。     

蒸汽驱用碱木素高温冻胶交联剂的研制及评价

碱木素冻胶是一种具有热稳定性且易于进入地层深部的高温堵剂,首先合成了碱木素冻胶的交联剂——水溶性酚醛树脂,优化了其合成反应条件,然后评价了碱木素高温冻胶的性能.研究结果表明:水溶性酚醛树脂的最佳合成条件为催化剂NaOH质量分数9%,甲醛与苯酚摩尔比1.8,反应温度85℃,自缩聚反应时间30 min.脱水后的水溶性酚醛树脂中羟甲基质量分数为83.54%,游离醛质量分数为0.35%,黏度为2 950 mPa.s,可在25℃下保存1个月,贮存稳定性好.在酚醛树脂质量分数为3.5%、碱木素质量分数为10%、体系pH值为9.75、高温200℃条件下碱木素冻胶的成胶时间为1.5 h,冻胶强度为0.092 MPa.成胶时间短,冻胶强度高,热稳定性好,具有较好的蒸汽调驱性能和应用前景.     

热固性树脂/蒙脱土纳米复合材料性能研究进展

综述不饱和聚酯、酚醛树脂、环氧树脂三种热固性树脂/蒙脱土纳米复合材料的力学、热学等性能以及蒙脱土增强增韧热固性树脂的机理,展望了热固性树脂/蒙脱土纳米复合材料的发展和应用前景.     

氯甲基酚醛树脂的合成

以1,4-二氯甲氧基丁烷(BCMB)为氯甲基化试剂,使用无水氯化锌作催化剂,在丙酮作溶剂的条件下对酚醛树脂(PF)进行了氯甲基化,制得氯甲基酚醛树脂(CMPF).考察了各种因素对氯甲基化反应的影响,确定了较佳反应条件为PF∶BCMB∶ZnCl2=1∶4.42∶0.58(质量比),58℃反应6h,可得到氯甲基化程度为65%的CMPF.通过红外光谱法和佛而哈德分析法表征了产物的化学结构与组成,并对反应机理进行探讨.     

硼改性酚醛树脂纳米复合材料的制备及其表征

文章建立了一套综合性、设计性大学化学实验——硼改性酚醛树脂纳米复合材料的制备及其表征。通过对3个主体反应模块及操作技术的组合,4个可控位点的设置,制定了一整套实验方案,从而将传统分块的化学实验有机地相结合,将实验教学内容和当前科学研究课题相结合。学生通过主体反应模块和可控位点的思考和操作,构建和强化了化学多个学科的联系和思维,得到了各类反应操作的综合训练,从而培养了学生发现问题、分析问题和解决问题的创新能力。     

磷酸改性水溶性酚醛树脂的成炭性能

以甲醛和苯酚为原料,氢氧化钡为催化剂,制备一种低游离酚的水溶性酚醛树脂.对水溶性酚醛树脂及磷酸改性的水溶性酚醛树脂的结构和成炭机理进行研究,同时探讨甲醛与苯酚的比例和反应时间对树脂残炭率的影响.研究结果表明,水溶性酚醛树脂在800 ℃下的残炭率为55.0%,而磷酸改性后树脂的残炭率可以达到66.7%.原因可能是磷酸进入树脂中提高了树脂的芳香性,降低了树脂在高温下的分解量,从而提高了水溶性酚醛树脂的残炭率.     

硼改性酚醛树脂溶液的合成

以碳酸钠为催化剂,通过改变原料配比并加入合适溶剂,制备了液态硼改性酚醛树脂.对配方工艺进行了优化、对产物结构进行了鉴定,同时研究了残炭率随单因素变化的关系.结果表明,固定硼酸苯酚比的情况下,随着甲醛用量的增加,残炭率C2先增大后减小;固定甲醛苯酚比的情况下,在硼酸苯酚摩尔比为0.3∶1时,残炭率C2最大,综合分析最佳配方为:苯酚∶甲醛∶硼酸=1∶1.4∶0.3.     

纳米硼酸锌4ZnO·B2O3·H2O/酚醛树脂复合材料的合成及其阻燃性能研究

为了进一步提高酚醛树脂的阻燃性能,在酚醛树脂中填充纳米硼酸锌4ZnO·B2O3·H2O粒子对其进行改性.实验中采用苯酚、甲醛和自制改性纳米硼酸锌为原料通过原位合成法制备了纳米硼酸锌4ZnO·B2O3·H2O/酚醛树脂复合材料,通过红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(FESEM)、热重-差热分析(TG-DTA)和氧指数测定仪(LOI)对复合材料进行表征和测试.结果表明,添加纳米硼酸锌4ZnO·B2O3·H2O后,酚醛树脂的热稳定性有了明显提高,特别是当添加量为7%时,复合材料氧指数达到最大值46.3,酚醛树脂的阻燃性能显著提高.     

速生杨树木材表面的动态润湿性能和自由能研究

润湿性是木质材料的一个重要界面特性,它可以表征胶粘剂与木质材料接触状态,木材的表面润湿性能对木质复合材料的胶合强度有较大的影响。根据木质材料的结构与性能特点,笔者建立了描述其表面动态润湿性能的数学模型,在模型中提出了用系数K来评价胶的润湿性能;并运用该模型研究了脲醛树脂（UF）和酚醛树脂（PF）两种胶粘剂对杨木表面的动态润湿性能的影响,以及脲醛树脂胶对同一年轮内的早材和晚材的动态润湿性能,同时还研究了杨木表面自由能与其表面吸水量之间的关系。结果表明:与PF相比,UF在杨木表面的润湿性能较好,UF对早材的润湿性能比对晚材好;在相同时间内,杨木单位表面积吸水量越多,其表面自由能越大。