Меламіноформальдегідна смола (MFR) є термореактивною аміносмолою з хорошою твердістю, термостабільністю та прозорістю. Порівняно з сечовиноформальдегідною смолою (UF), смола MF має кращу водостійкість і стійкість до погодних умов. Тому він широко використовується у зовнішніх панелях, декоративних шарах для дерев’яної підлоги та шпоні. Однак такі недоліки, як висока крихкість, легке розтріскування і короткий термін зберігання меламіноформальдегідної смоли, обмежують її застосування. Смола MF часто використовується для виготовлення просоченого клейкого плівкового паперу. Фанера та столярна плита, облицьована просоченою клейкою плівкою, разом називаються екологічною плитою. Їх люблять споживачі за зносостійкість, водонепроникність, різноманітність кольорів.
Однак, коли змінюється вологість навколишнього середовища, основний матеріал екологічної плити схильний до розбухання або усадки, що призводить до нерівномірного внутрішнього напруження. Поверхневий шар смоли MF є крихким і має низьку гнучкість, а також схильний до розтріскування під напругою. Таким чином, покращення гнучкості смоли MF та вирішення проблеми її крихкості є ключем до вирішення проблеми розтріскування смоли та покращення якості її декоративних виробів. Ця стаття в основному підсумовує хід досліджень щодо модифікації полімеру MF для підвищення міцності з метою надання теоретичних вказівок і технічної основи для вирішення проблеми крихкості смоли MF.
1. Структурні характеристики МП
Смола MF — це полімерна сполука з триазиновим кільцем, утворена конденсацією меламіну та формальдегіду та з’єднана метиленовими або ефірними зв’язками. Він має стабільні хімічні властивості та жорстку структуру. Утворення MF смоли ділиться на дві стадії: перша стадія - це реакція приєднання меламіну та формальдегіду. У нейтральних або лужних умовах меламін піддається гідроксиметилюванню з утворенням 9 різних гідроксиметилмеламінів. Другий етап - це реакція конденсації. Меламін реагує з метильованим меламіном, або метильований меламін піддається самоконденсації з утворенням олігомерів, з'єднаних метиленовими та ефірними зв'язками. У середовищі зі значенням рН 7—8 домінують метиленові місткові зв'язки; у середовищі зі значенням рН вище 9 ймовірніше утворення ефірних зв’язків.
Після зшивання та затвердіння смоли MF можна отримати прозоре покриття, яке є зносостійким, стійким до кислот і лугів. Хоча затверділе покриття має високу твердість, воно також крихке. Основна причина полягає в тому, що смола MF містить велику кількість триазинових кілець, пов'язаних з метиленовими групами. Триазинові кільця надзвичайно стабільні в умовах удару, їх важко деформувати та поглинати енергію удару. Лише метиленові зв’язки можуть поглинути більшу частину енергії, спричиняючи руйнування метиленових зв’язків і їх крихкість. Неповне затвердіння смоли MF призведе до розтріскування смоли. Оскільки затвердіння смоли в основному відбувається між гідроксильними групами, деякі гідроксильні групи, які не брали участі в конденсації, залишаться в смолі після затвердіння. Ці гідроксильні групи мають певну гігроскопічність. Оскільки вологість навколишнього середовища постійно змінюється, вільні гідроксильні групи зазнають гігроскопічних і десорбційних циклів і поступово створюють стрес, викликаючи тріщини в полімерному покритті та серйозно впливаючи на зовнішній вигляд і продуктивність продукту.
Гнучкість смоли MF можна ефективно покращити шляхом зменшення щільності зшивання смоли MF і збільшення довжини її гнучкого ланцюга. Однак зменшення щільності зшивання означає, що жорстка структура триазинового кільця в смолі диспергується. Таким чином, жорсткість поверхні та зносостійкість смоли MF будуть змінюватися в різному ступені. Виконуючи модифікацію зміцнення, слід подбати про те, щоб зберегти твердість смоли MF і не порушити її відмінні властивості поверхні. Вибір відповідного методу модифікації для покращення гнучкості MF смоли має велике значення для розширення сфери застосування MF смоли.
2. Метод зміцнення модифікації MF смоли
Модифікація зміцнення часто використовується для оптимізації міцності жорстких поперечно-зшитих полімерів для покращення ударної стійкості та стійкості до втоми полімеру без руйнування початкової жорсткості та стабільності розмірів полімеру. Методи модифікації зміцнення, придатні для смоли MF, загалом можна розділити на два типи, а саме модифікацію зовнішнього зміцнення та модифікацію внутрішнього зміцнення. Зовнішня модифікація жорсткості стосується додавання груп підсилювальної фази до смоли MF шляхом змішування для формування поперечно-зшитої структури зі смолою MF, щоб запобігти наближенню триазинових кілець одне до одного для досягнення мети зміцнення. Зазвичай використовувані зовнішні методи зміцнення смоли MF включають:
1) Додайте нано-SiO2, нано-целюлозу та інші наночастинки;
2) Використовуйте гнучкі довголанцюгові полімери, такі як сополімери поліетиленгліколю, для формування взаємопроникаючих полімерних мереж (IPNS) у смолі MF;
3) Використовуйте волокнисті матеріали, такі як полівінілхлорид, щоб з’єднати MF смоли разом, щоб підвищити стабільність структури смоли.
Модифікація внутрішнього зміцнення змінює молекулярну структуру смоли MF, беручи участь у реакції затвердіння смоли MF, розширюючи гнучкий зв’язок між триазиновими кільцями та зменшуючи щільність зшивання для досягнення ефекту зміцнення. Методи внутрішнього зміцнення включають:
1) Введіть гнучкі молекули з довгим ланцюгом між триазиновими кільцевими структурами смоли MF для диспергування жорсткої структури;
2) Використовуйте силікон для розширення гнучкого з’єднання між MF смолами;
3) Блокуйте гідроксильну функціональну групу смоли MF і зменшуйте щільність зшивання смоли. Зазвичай використовувані модифікатори внутрішньої міцності включають полівініловий спирт, поліуретан, капролактам тощо.
3. Особливі вимоги до MF смоли для просочення
Існує багато методів зміцнення MF смоли, але не всі вони підходять для просочування MF смоли. Зміцнювальна модифікація просочувальної смоли MF повинна адаптуватися до умов виробництва клейкої плівки, тому до неї пред’являються певні особливі вимоги. Використовуючи MF смолу для просочення, ми повинні враховувати не тільки стійкість до розтріскування, зносостійкість і гнучкість після затвердіння смоли, але також звернути увагу на текучість, проникність і ступінь попереднього затвердіння модифікованої смоли перед затвердінням.
Погана текучість смоли MF призведе до появи сухих квітів на поверхні просоченої клейкою плівкою паперового шпону, утворюючи непрозорі білі плями на поверхні виробу, утворюючи поверхневі дефекти. Погана проникність смоли MF призведе до недостатнього просочування, що призведе до відсутності клею або нерівної поверхні на поверхні продукту. Неорганічні нанозносостійкі матеріали можуть збільшити міцність і зносостійкі властивості смоли MF, але в той же час вони збільшать в’язкість смоли MF і зменшать текучість смоли, тим самим впливаючи на ефективність просочування смоли MF. Встановлено, що в’язкість МФ смоли зростає зі збільшенням кількості зносостійкого наповнювача нано-SiO2 (HTSi-03). В'язкість модифікованої системи MF смоли становила 20.9 с (25°C), а контактний кут між MF смолою та декоративним папером збільшився з 5° до 30°. У той же час знижується змочуваність, так що смола MF не може повністю заповнити проміжки в декоративному папері, а зносостійке покриття не може повністю захистити його, що призводить до зниження зносостійкості.
Низький ступінь попереднього затвердіння смоли MF спричинить високу випаровуваність під час процесу облицювання, що призведе до того, що вологі квіти на поверхні вплинуть на продуктивність поверхні. Модифікатори полігідроксильного спирту можуть ефективно підвищити гнучкість смоли MF, але певна гідрофільність полігідроксильних модифікаторів не сприяє висиханню просоченого плівкового клейкого паперу, тим самим знижуючи ступінь попереднього затвердіння смоли MF. Це спричиняє такі проблеми, як поглинання вологи та адгезія просоченої клейкої плівки, а також труднощі доступу. У той же час просочений клейкий плівковий папір із низьким ступенем попереднього затвердіння буде виділяти велику кількість води під час процесу гарячого пресування, викликаючи такі проблеми, як об’ємна усадка клейового шару та розтріскування шару смоли, що впливає на продуктивність виробу.
Тому, враховуючи фактичні виробничі проблеми, засіб для зміцнення смоли MF, який використовується для просочення, повинен використовувати модифікатор з низькою молекулярною масою, низьким вмістом гідроксилу та високою реакційною здатністю, щоб мінімізувати вплив модифікатора на текучість і ступінь попереднього затвердіння смоли MF. У той же час, зміцнювач потрібен для адаптації до умов затвердіння MF смоли, яка використовується для просочення, і все ще зберігає ефект модифікації після затвердіння гарячим пресуванням.
Модифікація смоли MF для імпрегнації потребує одночасного врахування багатьох факторів. Ідеальний модифікатор підвищить гнучкість смоли MF без негативного впливу на поверхневу зносостійкість, текучість або процес попереднього затвердіння. Таким чином, рекомендовано, щоб майбутні дослідження щодо модифікації MF смоли проводилися з наступних трьох аспектів.
1) Виходячи зі структури смоли MF, проблема крихкості смоли MF може бути вирішена шляхом регулювання щільності зшивання смоли MF.
2) Поєднання різних механізмів зміцнення, введення гнучкої ланцюгової структури з багатофункціональними групами в MF смолу та підвищення гнучкості MF смоли завдяки синергії фізичної комбінації та хімічної реакції.
3) З точки зору спрощення виробничого процесу та економії витрат, виберіть високоактивні модифікатори, придатні для промислового виробництва.
Щоб отримати більше інформації про модифіковану меламінову формальдегідну смолу SINOYQX, зв'яжіться з нами електронною поштою: [email protected] або зателефонуйте нам за номером: +86-28-8411-1861.
Деякі зображення та тексти відтворено з Інтернету, і авторські права належать оригінальному автору. Якщо є порушення, зв’яжіться з нами, щоб видалити.