ساخت رزین فنل-اوره-فرمالدهید (PUF) و بررسی ویژگی های مقاومتی آن در تخته خرده چوب

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناس ارشد فرآورده‌های چندسازه چوب، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران

2 دانشیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه زابل، زابل، ایران

3 استاد گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ ، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران

چکیده

در این تحقیق به منظور کاهش هزینه‌ها طی تولید رزین فنل فرمالدهید (PF) مقداری از فنل با اوره جایگزین شده و یک رزین جدید به نام فنل-اوره-فرمالدهید (PUF) ساخته شد. فرمول‌بندی‌های مختلفی از رزین PUF با نسبت‌ مولی و روش‌های مختلف ساخته شدند. برای مطالعه بهتر ساختار رزین‌ها و رفتار انعقاد آن‌ها به ترتیب از طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR) و گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC) استفاده شد که تیمار PUFB3 ساخته شده از فنل، اوره و فرمالدهید با نسبت مولی ۱ : ۵/۰: ۷/۱ با دارا بودن ساختار متیلنی مشابه رزین PF بهترین نتایج را در طیف سنجی مادون قرمز و گرماسنجی پویشی تفاضلی دارا بود. سپس رزین‌های تولید شده برای ساخت تخته خرده‌چوب استفاده شده و ویژگی‌های مکانیکی آن‌ها تعیین و با تخته خرده چوب‌های ساخته شده از رزین PF (به عنوان تیمار شاهد) مقایسه شدند. نتایج نشان دادند که افزودن اوره موجب افزایش چسبندگی داخلی خشک، مقاومت خمشی و کاهش چسبندگی داخلی پس از ۲ ساعت غوطه‌وری در آب جوش تخته‌ها می‌شود. ویژگی‌های مکانیکی تخته خرده چوب‌های ساخته شده با رزین PUFB3 از فنل، اوره و فرمالدهید با نسبت مولی ۱ : ۵/۰: ۷/۱ با تیمار شاهد (رزینPF) قابل مقایسه بود و به عنوان تیمار بهینه برای شرایط بیرونی و تحت بار انتخاب شد. همچنین تخته خرده چوب‌های ساخته شده با رزین PUFD1 از فنل، اوره و فرمالدهید با نسبت مولی ۱ : ۵/۰: ۵/۲ حد استاندارد برای شرایط بیرونی بدون بار را دارا بودند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1[ Lei, Y., Wu, Q., Clemons, C.M., Yao, F.and Xu, Y., 2007.Influence of Nanoclay on Properties of HDPE/Wood Composites. Journal of Applied Polymer Science, 106: 3958-3966.

]2[ Yano, K., Usuki, A., Okada, A., Kurauchi, T. and Kamigaito, O., 1993. Synthesis and Properties of Polyimide-Clay Hybrid. Journal of Polymer Science: Polymer Chemistry, 31: 2493-2498.

]3 [ Pizzi, A., 1994. Advanced Wood Adhesives Technology. Marcel Dekker: New York, 89–148.

]4[  Lokensgard, E., 2010. Industrial Plastics: Theory and Applications. Cengage Learning, 473-476.

]5[ Dunky, M., 1998. Urea formaldehyde (UF) Adhesive resins for Wood. International Journal of Adhesion and Adhesives, 18: 95-107.

]6[ Park, B.D., Riedl, B., Bae, H.J. and Kim, Y.S., 1999. Differential scanning calorimetry of phenol-formaldehyde (PF) adhesives. Journal of Wood Chemistry and Technology, 19:265–286.

]7[ Vázquez, G., López-Suevos, F., VillarGarea, A., González-Alvarez, J. and Antorrena, G., 2004. 13C-NMR analysis of phenol-urea-formaldehyde prepolymers and phenol-urea-formaldehyde-tannin adhesives. Journal of Adhesion Science and Technology, 18:1529-1543.

]8[ Zhao, C., Pizzi, A. and Garnier, S., 1999. Fast advancement and hardening acceleration of low condensation alkaline PF resins by ester and copolymerized urea. Journal of Applied Polymer Science, 74: 359-378.

]9[ He, G., Riedl, B., 2003. Phenol-Urea-Formaldehyde Cocondensed Resol Resins: Their Synthesis, Curing Kinetics, and Network Properties. Journal of Polymer Science, 41: 1929-1938.

]10[ Du, G., Lei, H., Pizzi, A. and Pach, H., 2008.Synthesis–Structure–Performance Relationship of Cocondensed Phenol–Urea–Formaldehyde Resins by MALDI-ToF and 13C-NMR. Journal of Applied Polymer Science, 110: 1182–1194.

]11[ European Standard EN 326-1. 1993, Wood based panels. Sampling, cutting and inspection. Sampling and cutting of test pieces and expression of test results.

]12[ European Standard EN 319. 1993, Determination of tensile strength perpendicular to the plane of the board. CEN European Committee for Standardization. Brussels. Belgium.

]13[ European Standard EN 312-2,1996. Particleboard Specifications part10:Load-bearing boards for use in humid conditions. CEN European Committee for Standardization. Brussels. Belgium.

]14[ European Standard EN 310. 1993, Wood Based Panel. Department of modulus of elasticity inbending and of bending strength. CEN European Committee for Standardization. Brussels. Belgium.

]15[ Que, Z., Furuno, T., Katoh, S. and Nishino, Y., 2007. Effects of urea-formaldehyde resin mole ratio on the properties of particleboard. Building and Environment, 42: 1257-1263.

]16[ Tomita, B.and Hse, C.Y., 1998. Phenol-urea-formaldehyde (PUF) cocondensed wood adhesives. International Journal of Adhesion and Adhesives, 18:69-79.

]17[ He, G. and Yan, N., 2005. Influence of the Synthesis Conditions on the Curing Behavior of Phenol-Urea-Formaldehyde Resol Resins. Journal of Applied Polymer Science, 95:1368-1375.

]18[ Hematabadi, H. and Behrooz, R., 2012. The effect of urea pretreatment on the formaldehyde emission and properties of straw particleboard. Journal of Forestry Research, 23: 497-502.