酚醛樹脂膠粘劑

酚醛樹脂是酚類與醛類在催化劑作用下形成樹脂的統稱。它是工業化最早(1910年，德國Bakelite)的合成高分子材料。在近一個世紀的時間裡，被用於諸多產業領域，現在仍是重要的合成高分子材料。在木材加工領域中酚醛樹脂是使用廣泛的主要膠種之一，其用量僅次於脲醛樹脂。尤其是在生產耐水、耐候性木製品方面酚醛樹脂具有特殊的意義。酚醛樹脂膠粘劑具有耐熱性好、粘接強度高、耐老化性能好及電絕緣性優良，且價廉易用等特點，因此得到了較為廣泛的套用。

基本介紹

• 中文名：酚醛樹脂膠粘劑
• 時間：1910年
• 研發者：德國Bakelite
• 特點：耐熱性好、粘接強度高等

性能特點

優點：極性大、粘接力強；剛性大、耐熱性高；耐老化性好；耐水、耐油、耐化學介質、耐黴菌；本身易於改性，也能對其他膠粘劑進行改性。

缺點：顏色較深、有一定的脆性、易龜裂，特別是水溶性酚醛樹脂與脲醛樹脂相比固化時間較長、固化溫度高，對單板含水率要求嚴格。

注意事項

1、酚醛膠粘劑含有溶劑，一般塗膠2~3次每次均需晾置一定時間，有時還要升溫烘烤後趁熱粘接。

2、固化時必須施加壓力，防止氣孔產生，保證膠層緻密。

3、升溫分段進行，以使溫度均勻穩定。

4、達到規定的固化時間後，應緩慢降溫冷卻，以避免或減少產生內應力。

5、膠含有易燃溶劑，加熱固化時還會有苯酚和甲醛氣味注意通風防火。

6、膠液含有無機填料的儲存易有沉澱，用前一定要攪勻用後應蓋嚴密封。

改性

醛樹脂膠粘劑雖然具有膠接強度高、耐水、耐熱、耐磨及化學穩定性好等優點，生產耐候、耐熱的木材製品時酚醛樹脂膠粘劑為首選膠粘劑，但因其存在耐磨性較低、成本較高、固化溫度高、熱壓時間長等缺點，使其套用受到一定限制。為此，許多人採用多種途徑對其改性。

酚醛樹脂的改性，可以將柔韌性好的線型高分子化合物(如合成橡膠、聚乙烯醇縮醛、聚醯胺樹脂等)混入酚醛樹脂中；也可以將某些粘附性強的，或者耐熱性好的高分子化合物或單體與酚醛樹脂用化學方法製成接枝或嵌段共聚物，從而獲得具有各種綜合性能的膠粘劑。

研究較多的是利用三聚氰胺、尿素、木質素、聚乙烯醇、間苯二酚等物質對其進行改性。

1 三聚氰胺改性酚醛樹脂膠粘劑

利用三聚氰胺與苯酚、甲醛反應可生成耐候、耐磨、高強度及穩定性好的、可以滿足不同要求的三聚氰胺-苯酚—甲醛(MPF)樹脂膠粘劑。

可以採用共聚或共混的方法。

2 尿素改性酚醛樹脂膠粘劑

人們在致力於提高酚醛樹脂膠粘劑性能的同時，也注意降低生產成本，降低PF樹脂膠粘劑成本的主要途徑是引入價廉的尿素。以苯酚為主的苯酚—尿素—甲醛(PUF)樹脂膠粘劑，不但降低PF樹脂的價格，而且游離酚和游離醛都可以降低。

3 木質素改性酚醛樹脂膠粘劑

木質素是廣泛存在於自然界植物體內的天然酚類高分子化合物。在造紙生產過程中，黑液含有50%～60%的木素磺酸鹽。木質素—苯酚—甲醛膠粘劑已套用於生產人造板。不僅可以降低造紙廢液的污染，而且也能降低PF樹脂成本。在一定條件下，可用木質素硫酸鹽或黑液代替高達42%的PF樹脂膠粘劑，而固化時間無明顯延長，板的性能也不降低。

4 間苯二酚(resorcinol)改性酚醛樹脂膠粘劑

自從1943年間苯二酚—甲醛(RF)樹脂套用以來，主要生產船用膠合板以及在惡劣環境中使用的結構件。由於苯酚和間苯二酚兩者結構相近，不少研究利用間苯二酚改性PF樹脂，提高其固化速度，降低固化溫度，主要有兩種方法：①將RF樹脂和PF樹脂按一定比例進行共混；②間苯二酚、甲醛兩者共縮聚，這類膠粘劑的主要特點是能達到低溫或室溫固化。

5 聚乙烯醇縮醛改性酚醛樹脂膠粘劑

向PF樹脂中引入高分子彈性體可以提高膠層的彈性，降低內應力，克服老化龜裂現象，同時，膠粘劑的初粘性、粘附性及耐水性也有所提高。常用的高分子彈性體有聚乙烯醇及其縮醛、丁腈乳膠、丁苯乳膠、羧基丁苯乳膠、交聯型丙烯酸乳膠。

酚醛—聚乙烯醇縮聚結構膠粘劑是發展最早的航空結構膠之一，也常套用於金屬—金屬、金屬—塑膠、金屬—木材等膠接上。此種膠粘劑所採用的PF樹脂為甲階PF樹脂或其羥甲基被部分烷基化的甲階PF樹脂，聚乙烯醇縮醛主要為聚乙烯醇縮甲醛和聚乙烯醇縮丁醛。

6 降低酚醛樹脂的固化溫度和固化時間

近些年來，國內外學者一直在探索研究降低PF的固化溫度和縮短固化時間的方法和改性途徑，試圖開發一種與脲醛樹脂的固化溫度和固化時間接近的中溫快速固化的PF。提高PF固化速度的途徑有：

①添加固化促進劑或高反應性的物質：如添加碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸丙烯酸酯類的碳酸鹽與碳酸酯、間苯二酚、異氰酸酯等。

②改變樹脂的化學構造，賦予其高反應性：如高鄰位PF的合成。

③與快速固化性樹脂複合：如苯酚-三聚氰胺共縮合樹脂、苯酚-尿素共縮合樹脂、木素、單寧-酚醛樹脂共縮合樹脂等。

④提高樹脂的聚合度。