PF树脂与PTUF树脂的理化性能对比分析

PF和不同替代量PTUF树脂的理化性能如表6-6所示。从表中可看出，当尿素的添加量固定为30%时，不同单宁替代量的PTUF树脂固含量大于PF树脂；替代量增大，PTUF树脂的pH值呈逐渐减小趋势从11.81减小到10.81，主要原因是：橡椀单宁原料呈酸性，影响了树脂的酸碱性。但不同替代量PTUF树脂总体的固含量和pH值与纯酚醛树脂的性质相近似，变化不大。然而相比于PF树脂，PTUF树脂的黏度均增大。PTUF酚醛树脂黏度增大的主要原因是由于橡椀单宁的分子量大于苯酚，使得合成的共缩聚树脂的平均分子量比纯酚醛树脂的大。PTUF树脂的黏度虽然有所增加，黏度范围为107.5～463.0MPa·s，因此不同替代率的改性树脂均能很好的在木材表面延展，易于施胶；另外，随着单宁替代量的增加，PTUF树脂的游离甲醛含量逐渐增大，其主要原因是由于橡椀单宁原料纯度不足，且橡椀单宁本身的反应活性不如苯酚，使得单宁与甲醛反应程度不如苯酚与甲醛之间的反应进行的充分，导致游离甲醛含量高；相比于PF树脂，VTPUF树脂的凝胶时间较短，当单宁替代苯酚的量为20%时，PTUF2的凝胶时间最短，为244s。

表6-6　不同替代量橡椀单宁和尿素共缩聚改性酚醛树脂的理化性能

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a单宁与苯酚+单宁的质量比
b尿素与苯酚+单宁的质量比
NA：无分析
Note：所有树脂的合成步骤一致

从表6-6中还可看出，当橡椀单宁替代量固定为30%时，不同尿素添加量的PTUF树脂的固含量大于PF树脂；同时，PTUF树脂的pH值均小于PF树脂。对比PF与PTUF树脂的游离甲醛含量，PTUF树脂的游离甲醛含量明显高于PF树脂，但随着尿素添加量的增大，PTUF树脂的游离甲醛含量呈逐渐减小趋势。由于在合成PTUF树脂过程中，由于单宁的纯度不够，甲醛未能全部反应完，有较多的残余。添加的尿素在碱性条件下能够与甲醛发生加成反应，消耗了部分的甲醛，最终使得PTUF树脂游离甲醛含量降低。

已报道的许多研究表明，单宁能够促进酚醛树脂的固化（Pizzi，1978；Moubarik，2009）；另外，尿素的添加能够促进酚醛树脂的固化，缩短凝胶时间。本研究的结果与报道的研究结果相一致。综上所述，相比于PF树脂，由橡椀单宁、尿素、苯酚和甲醛共缩聚合成的PTUF树脂具有优良的理化性能，有较短的凝胶时间，适宜的黏度，低的游离甲醛含量。