2024年5月20日发(作者：鱼飞兰)
快速固化型酚醛树脂胶粘剂实验制备讨论
【摘 要】选用复合催化剂，并改进聚合工艺，制得低游离酚、低游离醛、固化较快的
PF树脂，再加入10%自制固化剂，可使PF胶压制人造板的热压温度低、热压时间比UF
树脂短。该快速固化PF胶适合生产OSB板、室外级中纤板。
【关键词】快速固化；酚醛树脂胶；催化剂
0 前言
国内外科技人员在提高PF胶的固化速度方面进行了大量研究工作。在综合前人研究路
线的基础上，决定选用复合催化剂，并改进聚合工艺，制得低游离酚、低游离醛、固化较
快的PF树脂，再加入10%自制固化剂，可使PF胶压制人造板的热压温度低、热压时间比
UF树脂短。
1 快速固化型酚醛树脂胶粘剂
以碳水化合物尿素苯酚为基质的树脂由三个阶段反应合成：
第一阶段使碳水化合物（普通淀粉或葡萄糖）、苯酚、尿素在135～145℃酸性催化下
进行反应；
第二阶段加入甲醛，在85℃碱性介质中反应；
第三阶段在降温条件下加入间苯二酚进行缩合，制成以碳水化合物尿素苯酚为基质的
新型快速固化酚醛树脂。另外一种较有效的方法，是向普通酚醛树脂胶粘剂中，加入5%～
10%活化处理后的落叶松栲胶，可使采用酚醛树脂胶压制胶合板时，在固化温度不变的前
提下，固化时间缩短为1min/mm。
2 钡酚醛树脂的合成
2.1 制备Ba（OH）2催化的浸渍用酚醛树脂的配方
n（苯酚）：n（甲醛）=1.0：1.8，n（催化剂）：n（苯酚）=0.03。原料在40℃时投
入三口瓶并开始搅拌，先在低温下反应一段时间，再均匀升温至85～90℃，反应2h。然
后树脂脱水至规定黏度，用冷水浴冷却到35～40℃出料。氢氧化钠催化酚醛树脂原料的物
质的量比、合成工艺同钡酚醛树脂的合成工艺相同。
胶合板热压：在酚醛胶中加入10%面粉做填料，在不同温度和时间下胶压落叶松3层
胶合板。单板含水率为8%～10%，尺寸为1.8mm×300mm×300mm，手工涂胶，施胶
量260～280g/m2（双面），压力1.1MPa。
2.2 结果与分析
2.2.1 酚醛树脂的性能树脂的各项指标均能达到使用要求。钠酚醛树脂聚合时间在90s
以上，而钡酚醛树脂聚合时间为60s左右。所合成的钡酚醛树脂的pH在8～9时，固化
速度较快。虽然树脂处在强酸或强碱的条件下，固化速度会更快[7]，但这时会对木材产生
不利影响，通常不采用。因此，酚醛树脂可以在pH=8～9下直接使用。
2.2.2 胶合板胶合强度结果分析
在120 I类胶合板的要求。在130 到类胶合板的强度要求；而钡酚醛树脂胶合板在热压时间180s时就达到超过了0.8MPa， 达到类板胶合强度要求。当热压温度升至140 180s，胶合强度达到类板胶合板的要求，而钡酚醛树脂板在所测热压时间的3个水平都能 达到类板胶合强度要求。 3 结论 （1）普通PF树脂NQF-1胶中加入5%～ 10%固化剂改性后，采用同样热压温度， 热压时间可缩短为每毫米板厚热压1min，压制成的胶合板胶合质量优良。 （2）树脂测定结果表明，钡酚醛树脂比钠酚醛树脂固化速度快30%左右，各项指标 符合国家标准。用红外光谱分析树脂的结构显示钡酚醛树脂酚环之间以亚甲基键形成连接， 且邻位取代远高于对位取代，具有高邻位特征。热压实验表明，相对于钠酚醛树脂，要使 热压得到的胶合板达到国家I类胶合板标准，用钡酚醛树脂能使热压时间得到了大幅缩短， 说明制得的钡酚醛树脂达到了预期所要求的缩短固化时间的目的。 【参考文献】 [1]Fraser DA. Preparation of High-ortho-Novolak Resin I. Metal Ion CatalysisandOrientation Effect[J]. J. Appl. Chem.， 1957（7）： 626. [2]Pizzi A. Phenolicand Tannin-based Adhesive Resins by Reactions ofCoordinated MetalLigands. I PhenolicChelates[J]. J. Appl. Polym. Sci.，1979（24）： 1247-1257. [3]Pizzi A. Pheno-l Formaldehyde Wood Adhesives under Very Alkaline Conditions[J]. Holzforschung， 1994（48）： 35-40. [4]Yazaki Y. Fast-Curing Pheno-l Formaldehyde（PF） Resins[J]. Holzforschung， 1994（48）： 41-48. [5]赵临五，火欣，等.酚醛树脂快速固化的两种方法[C]//中国林学会木材工业分会论 文集（12），1996：34-36. [6]BenderHL，FarnhamAG，GuyerJW，edchemicalsandresinsfrom PhenolandFomralde hyde[J].IndEngngChem，1952，44（6）：1619-1629. [7]张云云，张一帆，何良佳，等.pH值对酚醛甲阶树脂固化速率的影响[J].东北林业大 学学报，2006，34（6）：80-81. [8]孟令芝，龚淑玲，何永炳.有机波谱分析.3版[M].武汉：武汉大学出版社，2009. 2024年5月20日发(作者：鱼飞兰)
快速固化型酚醛树脂胶粘剂实验制备讨论
【摘 要】选用复合催化剂，并改进聚合工艺，制得低游离酚、低游离醛、固化较快的
PF树脂，再加入10%自制固化剂，可使PF胶压制人造板的热压温度低、热压时间比UF
树脂短。该快速固化PF胶适合生产OSB板、室外级中纤板。
【关键词】快速固化；酚醛树脂胶；催化剂
0 前言
国内外科技人员在提高PF胶的固化速度方面进行了大量研究工作。在综合前人研究路
线的基础上，决定选用复合催化剂，并改进聚合工艺，制得低游离酚、低游离醛、固化较
快的PF树脂，再加入10%自制固化剂，可使PF胶压制人造板的热压温度低、热压时间比
UF树脂短。
1 快速固化型酚醛树脂胶粘剂
以碳水化合物尿素苯酚为基质的树脂由三个阶段反应合成：
第一阶段使碳水化合物（普通淀粉或葡萄糖）、苯酚、尿素在135～145℃酸性催化下
进行反应；
第二阶段加入甲醛，在85℃碱性介质中反应；
第三阶段在降温条件下加入间苯二酚进行缩合，制成以碳水化合物尿素苯酚为基质的
新型快速固化酚醛树脂。另外一种较有效的方法，是向普通酚醛树脂胶粘剂中，加入5%～
10%活化处理后的落叶松栲胶，可使采用酚醛树脂胶压制胶合板时，在固化温度不变的前
提下，固化时间缩短为1min/mm。
2 钡酚醛树脂的合成
2.1 制备Ba（OH）2催化的浸渍用酚醛树脂的配方
n（苯酚）：n（甲醛）=1.0：1.8，n（催化剂）：n（苯酚）=0.03。原料在40℃时投
入三口瓶并开始搅拌，先在低温下反应一段时间，再均匀升温至85～90℃，反应2h。然
后树脂脱水至规定黏度，用冷水浴冷却到35～40℃出料。氢氧化钠催化酚醛树脂原料的物
质的量比、合成工艺同钡酚醛树脂的合成工艺相同。
胶合板热压：在酚醛胶中加入10%面粉做填料，在不同温度和时间下胶压落叶松3层
胶合板。单板含水率为8%～10%，尺寸为1.8mm×300mm×300mm，手工涂胶，施胶
量260～280g/m2（双面），压力1.1MPa。
2.2 结果与分析
2.2.1 酚醛树脂的性能树脂的各项指标均能达到使用要求。钠酚醛树脂聚合时间在90s
以上，而钡酚醛树脂聚合时间为60s左右。所合成的钡酚醛树脂的pH在8～9时，固化
速度较快。虽然树脂处在强酸或强碱的条件下，固化速度会更快[7]，但这时会对木材产生
不利影响，通常不采用。因此，酚醛树脂可以在pH=8～9下直接使用。
2.2.2 胶合板胶合强度结果分析
在120 I类胶合板的要求。在130 到类胶合板的强度要求；而钡酚醛树脂胶合板在热压时间180s时就达到超过了0.8MPa， 达到类板胶合强度要求。当热压温度升至140 180s，胶合强度达到类板胶合板的要求，而钡酚醛树脂板在所测热压时间的3个水平都能 达到类板胶合强度要求。 3 结论 （1）普通PF树脂NQF-1胶中加入5%～ 10%固化剂改性后，采用同样热压温度， 热压时间可缩短为每毫米板厚热压1min，压制成的胶合板胶合质量优良。 （2）树脂测定结果表明，钡酚醛树脂比钠酚醛树脂固化速度快30%左右，各项指标 符合国家标准。用红外光谱分析树脂的结构显示钡酚醛树脂酚环之间以亚甲基键形成连接， 且邻位取代远高于对位取代，具有高邻位特征。热压实验表明，相对于钠酚醛树脂，要使 热压得到的胶合板达到国家I类胶合板标准，用钡酚醛树脂能使热压时间得到了大幅缩短， 说明制得的钡酚醛树脂达到了预期所要求的缩短固化时间的目的。 【参考文献】 [1]Fraser DA. Preparation of High-ortho-Novolak Resin I. Metal Ion CatalysisandOrientation Effect[J]. J. Appl. Chem.， 1957（7）： 626. [2]Pizzi A. Phenolicand Tannin-based Adhesive Resins by Reactions ofCoordinated MetalLigands. I PhenolicChelates[J]. J. Appl. Polym. Sci.，1979（24）： 1247-1257. [3]Pizzi A. Pheno-l Formaldehyde Wood Adhesives under Very Alkaline Conditions[J]. Holzforschung， 1994（48）： 35-40. [4]Yazaki Y. Fast-Curing Pheno-l Formaldehyde（PF） Resins[J]. Holzforschung， 1994（48）： 41-48. [5]赵临五，火欣，等.酚醛树脂快速固化的两种方法[C]//中国林学会木材工业分会论 文集（12），1996：34-36. [6]BenderHL，FarnhamAG，GuyerJW，edchemicalsandresinsfrom PhenolandFomralde hyde[J].IndEngngChem，1952，44（6）：1619-1629. [7]张云云，张一帆，何良佳，等.pH值对酚醛甲阶树脂固化速率的影响[J].东北林业大 学学报，2006，34（6）：80-81. [8]孟令芝，龚淑玲，何永炳.有机波谱分析.3版[M].武汉：武汉大学出版社，2009.