Меламінафармальдэгідная смала (MFR) - гэта термореактивная амінакіслата з добрай цвёрдасцю, тэрмічнай стабільнасцю і празрыстасцю. У параўнанні з карбаміда-фармальдэгіднай смалой (UF), смала MF мае лепшую воданепранікальнасць і ўстойлівасць да надвор'я. Такім чынам, ён шырока выкарыстоўваецца ў вонкавых панэльных пакрыццях, дэкаратыўных пластах драўлянай падлогі і вырабах з шпону. Аднак такія недахопы, як высокая далікатнасць, лёгкае парэпанне і кароткі тэрмін захоўвання меламінафармальдэгіднай смалы, абмяжоўваюць яе прымяненне. MF смала часта выкарыстоўваецца для падрыхтоўкі прасякнутай клейкай плёнкавай паперы. Фанера і сталярная пліта, абліцаваныя прасякнутай клейкай плёнкай, разам называюцца экалагічнымі плітамі. Яны палюбіліся спажыўцам за зносаўстойлівасць, воданепранікальнасць, разнастайнасць расфарбовак.
Аднак пры змене вільготнасці навакольнага асяроддзя асноўны матэрыял экалагічнай пліты схільны да набракання або ўсаджвання, што прыводзіць да нераўнамернага ўнутранага напружання. Павярхоўны пласт смалы MF далікатны і мае дрэнную гнуткасць, а таксама схільны да парэпання пры нагрузцы. Такім чынам, паляпшэнне гнуткасці смалы MF і паляпшэнне праблемы яе далікатнасці з'яўляюцца ключом да вырашэння праблемы парэпання смалы і паляпшэння якасці яе дэкаратыўных вырабаў. У гэтым артыкуле ў асноўным абагульнены ход даследаванняў па мадыфікацыі ўмацавання MF смалы з мэтай забеспячэння тэарэтычных рэкамендацый і тэхнічнай асновы для вырашэння праблемы далікатнасці MF смалы.
1. Структурныя характарыстыкі МП
Смала MF - гэта палімернае злучэнне з трыазінавым кольцам, якое ўтвараецца ў выніку кандэнсацыі меламіну і фармальдэгіду і злучана метиленовыми або эфірнымі сувязямі. Ён мае стабільныя хімічныя ўласцівасці і жорсткую структуру. Адукацыя смалы MF дзеліцца на два этапы: першы этап - рэакцыя далучэння меламіну і фармальдэгіду. У нейтральных або шчолачных умовах меламін падвяргаецца гидроксиметилированию з утварэннем 9 розных гидроксиметилмеламинов. Другая стадыя - рэакцыя кандэнсацыі. Меламін рэагуе з метылаваным меламінам, або метылаваны меламін падвяргаецца самакандэнсацыі з утварэннем алігамераў, злучаных метыленавымі і эфірнымі сувязямі. У асяроддзі са значэннем pH ад 7 да 8 дамінуюць злучэння метиленового мастка; у асяроддзі са значэннем рн вышэй за 9 часцей утвараюцца эфірныя сувязі.
Пасля сшывання і зацвярдзення смалы MF можна атрымаць празрыстае пакрыццё, якое з'яўляецца зносаўстойлівым, устойлівым да кіслот і шчолачаў. Хоць отвержденное пакрыццё мае высокую цвёрдасць, яно таксама далікатнае. Асноўная прычына ў тым, што смала MF змяшчае вялікую колькасць трыазінавых кольцаў, звязаных з метиленовыми групамі. Трыазінавыя кольцы надзвычай устойлівыя ва ўмовах удару, іх цяжка дэфармаваць і паглынаць энергію ўдару. Толькі метыленавыя сувязі могуць паглынаць большую частку энергіі, у выніку чаго метыленавыя сувязі разрываюцца і становяцца далікатнымі. Няпоўнае зацвярдзенне смалы MF прывядзе да парэпання смалы. Паколькі отвержденія смалы ў асноўным адбываецца паміж гідраксільнымі групамі, некаторыя гідраксільныя групы, якія не ўдзельнічалі ў кандэнсацыі, застануцца ў смале пасля отвержденія. Гэтыя гідраксільныя групы валодаюць пэўнай гіграскапічнасцю. Паколькі вільготнасць навакольнага асяроддзя неаднаразова мяняецца, свабодныя гідраксільныя групы будуць падвяргацца цыклам гіграскапіі і дэсорбцыі і паступова ствараць стрэс, выклікаючы расколіны ў смаляным пакрыцці і сур'ёзна ўплываючы на знешні выгляд і характарыстыкі прадукту.
Гнуткасць смалы MF можа быць эфектыўна палепшана шляхам зніжэння шчыльнасці сшывання смалы MF і павелічэння даўжыні яе гнуткага ланцуга. Аднак памяншэнне шчыльнасці сшывання азначае, што цвёрдая структура трыазінавага кольцы ў смале рассейваецца. Такім чынам, цвёрдасць паверхні і зносаўстойлівасць смалы MF будуць у рознай ступені закрануты. Пры выкананні мадыфікацыі загартоўкі трэба сачыць за тым, каб падтрымліваць цвёрдасць смалы MF і не разбураць яе выдатныя ўласцівасці паверхні. Выбар адпаведнага метаду мадыфікацыі для паляпшэння гнуткасці смалы MF мае вялікае значэнне для пашырэння сферы прымянення смалы MF.
2. Метад мадыфікацыі ўзмацнення жорсткасці смалы MF
Мадыфікацыя ўзмацнення жорсткасці часта выкарыстоўваецца для аптымізацыі трываласці цвёрдых сшытых палімераў для паляпшэння ўдаратрываласці і ўстойлівасці да стомленасці палімера без руйнавання першапачатковай калянасці і стабільнасці памераў палімера. Метады мадыфікацыі ўмацавання, прыдатныя для смалы MF, у цэлым можна падзяліць на два тыпу, а менавіта мадыфікацыю вонкавага ўмацавання і мадыфікацыю ўнутранага ўмацавання. Знешняя мадыфікацыя ўзмацнення жорсткасці адносіцца да дадання груп узмацняючых фаз да смалы MF шляхам змешвання для фарміравання папярочна-зшытай структуры са смалой MF, каб прадухіліць збліжэнне трыазінавых кольцаў адно з адным для дасягнення мэты ўмацавання. Звычайна выкарыстоўваюцца метады вонкавага ўмацавання смалы MF:
1) Дадаць нана-SiO2, нана-цэлюлозу і іншыя наначасціцы;
2) Выкарыстанне гнуткіх палімераў з доўгай ланцугом, такіх як супалімеры поліэтыленгліколю, для фарміравання ўзаемапранікальных палімерных сетак (IPNS) у смале MF;
3) Выкарыстоўвайце валаконныя матэрыялы, такія як полівінілхларыд, для злучэння MF смол разам для павышэння стабільнасці структуры смалы.
Мадыфікацыя ўнутранага ўмацавання змяняе малекулярную структуру смалы MF, удзельнічаючы ў рэакцыі отвержденія смалы MF, пашыраючы гнуткую сувязь паміж трыазінавымі кольцамі і памяншаючы шчыльнасць сшывання для дасягнення эфекту ўмацавання. Метады ўнутранай загартоўкі ўключаюць:
1) Увядзіце гнуткія малекулы з доўгім ланцугом паміж кальцавымі структурамі трыазіну смалы MF, каб развеяць жорсткую структуру;
2) Выкарыстоўвайце сілікон для пашырэння гнуткага злучэння паміж MF смоламі;
3) Блакаванне гідраксільнай функцыянальнай групы смалы MF і зніжэнне шчыльнасці сшывання смалы. Звычайна выкарыстоўваюцца ўнутраныя мадыфікатары ўзмацнення жорсткасці ўключаюць полівінілавы спірт, паліурэтана, капралактам і г.д.
3. Асаблівыя патрабаванні да смалы MF для насычэння
Існуе мноства метадаў умацавання MF смалы, але не ўсе яны падыходзяць для насычэння MF смалы. Узмацняльная мадыфікацыя прапітачнай смалы MF павінна адаптавацца да ўмоў вытворчасці клейкай плёнкі, таму да яе прад'яўляюцца пэўныя асаблівыя патрабаванні. Пры выкарыстанні MF смалы для насычэння мы павінны ўлічваць не толькі ўстойлівасць да расколінаў, зносаўстойлівасць і гнуткасць пасля зацвярдзення смалы, але таксама звярнуць увагу на цякучасць, пранікальнасць і ступень папярэдняга зацвярдзення мадыфікаванай смалы перад зацвярдзеннем.
Дрэнная цякучасць смалы MF выкліча сухія кветкі на паверхні прасякнутай клейкай плёнкай папяровага шпону, ствараючы непразрыстыя белыя плямы на паверхні прадукту, утвараючы дэфекты паверхні. Дрэнная пранікальнасць смалы MF прывядзе да недастатковай насычэнні, што прывядзе да адсутнасці клею або няроўнай паверхні на паверхні прадукту. Неарганічныя наназносаўстойлівыя матэрыялы могуць павялічыць трываласць і зносаўстойлівасць смалы MF, але ў той жа час яны павялічаць глейкасць смалы MF і паменшаць цякучасць смалы, тым самым уплываючы на характарыстыкі насычэння смалы MF. Мы выявілі, што глейкасць смалы MF павялічваецца з павелічэннем колькасці зносаўстойлівага напаўняльніка нана-SiO2 (HTSi-03). Глейкасць мадыфікаванай сістэмы смалы MF склала 20.9 с (25°C), а кут кантакту паміж смалой MF і дэкаратыўнай паперай павялічыўся з 5° да 30°. У той жа час зніжаецца змочвальнасць, у выніку чаго смала МФ не можа цалкам запоўніць шчыліны ў дэкаратыўнай паперы, а зносастойкае пакрыццё не можа цалкам абараніць яе, што прыводзіць да зніжэння зносаўстойлівасці.
Нізкая ступень папярэдняга зацвярдзення смалы MF прывядзе да моцнага выпарэння ў працэсе абліцоўвання шпонам, у выніку чаго вільготныя кветкі на паверхні ўплываюць на характарыстыкі паверхні. Мадыфікатары полігідраксільнага спірту могуць эфектыўна павялічыць гнуткасць смалы MF, але пэўная гідрафільнасць мадыфікатараў полігідраксілу не спрыяе высыханню прасякнутай клейкай плёнкі, тым самым зніжаючы ступень папярэдняга отвержденія смалы MF. Гэта выклікае такія праблемы, як паглынанне вільгаці і адгезія прасякнутай клейкай плёнкі, а таксама цяжкасці доступу. У той жа час прасякнутая клейкая плёнкавая папера з нізкай ступенню папярэдняга зацвярдзення будзе вылучаць вялікую колькасць вады ў працэсе гарачага прэсавання, выклікаючы такія праблемы, як аб'ёмная ўсаджванне клеючага пласта і парэпанне пласта смалы, што ўплывае на характарыстыкі прадукту.
Такім чынам, улічваючы фактычныя вытворчыя праблемы, агент для ўмацавання смалы MF, які выкарыстоўваецца для насычэння, павінен выкарыстоўваць мадыфікатар з нізкай малекулярнай масай, нізкім утрыманнем гідраксілаў і высокай рэакцыйнай здольнасцю, каб мінімізаваць уплыў мадыфікатара на цякучасць і ступень папярэдняга отвержденія смалы MF. У той жа час, узмацняльнік жорсткасці неабходны для адаптацыі да ўмоў отвержденія MF смалы, якая выкарыстоўваецца для насычэння, і захавання эфекту мадыфікацыі пасля отвержденія гарачым прэсаваннем.
Мадыфікацыя смалы MF для насычэння павінна ўлічваць шмат фактараў адначасова. Ідэальны мадыфікатар павысіць гнуткасць смалы MF без негатыўнага ўплыву на зносаўстойлівасць паверхні, цякучасць або працэс папярэдняга отвержденія. Такім чынам, рэкамендуецца, каб будучыя даследаванні па мадыфікацыі смалы MF праводзіліся з наступных трох аспектаў.
1) Зыходзячы са структуры смалы MF, праблема далікатнасці смалы MF можа быць вырашана шляхам рэгулявання шчыльнасці сшывання смалы MF.
2) Аб'яднанне розных механізмаў узмацнення жорсткасці, увядзенне гнуткай ланцуговай структуры з шматфункцыянальнымі групамі ў смалу MF і павышэнне гнуткасці смалы MF за кошт сінэргіі фізічнай камбінацыі і хімічнай рэакцыі.
3) З пункту гледжання спрашчэння вытворчага працэсу і эканоміі выдаткаў выбірайце мадыфікатары высокай рэакцыйнай здольнасці, прыдатныя для прамысловай вытворчасці.
Больш падрабязную інфармацыю пра мадыфікаваную меламінавую фармальдэгідную смалу SINOYQX можна атрымаць па электроннай пошце: [email protected] або па тэлефоне: +86-28-8411-1861.
Некаторыя выявы і тэксты ўзяты з Інтэрнэту, і аўтарскія правы належаць першапачатковаму аўтару. Калі ёсць якія-небудзь парушэнні, калі ласка, звяжыцеся з намі, каб выдаліць.