بررسی خواص حرارتی رزین زیستی تانیک اسید و گالیک اسید به همراه فورفورال

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران

2 گروه علوم وصنایع چوب، دانشکده کشاوری کرج، دانشگاه تهران.

3 دانشگاه تهران

10.22034/ijwp.2023.2001588.1611

چکیده

در سال‌های اخیر، بشر به دلیل کمبود منابع فسیلی و نگرانی‌های زیست محیطی به دنبال توسعه و جایگزینی منابع تجدید پذیر به‌ جای منابع فسیلی می‌باشد. از آنجایی که امروزه مصرف پانل‌های چوبی در حال گسترش است تقاضای زیادی در جهت جایگزینی چسب‌های برپایه‌ی منابع فسیلی با چسب‌های طبیعی به دلیل تجدید ناپذیری، وابستگی به قیمت نفت و انتشار فرمالدهید از UF و رزین‌های مربوطه که تهدید جدی برای سلامتی انسان محسوب می‌شود، وجود دارد. بر این اساس مطالعات متعددی باهدف جایگزینی رزین‌های مصنوعی با رزین‌های طبیعی در جریان است. در این تحقیق از تانیک اسید و گالیک اسید بعنوان ماده اولیه سازگار با محیط زیست و اتصال‌دهنده‌های عرضی فورفورال، پلی‌اتیلن‌ایمین، سیریسین و گلوتارآلدئید رزین تهیه شد. ابتدا مواد اولیه با اتصال دهنده عرضی فورفورال ترکیب و سپس اتصال دهنده‌های دیگر با نسبت متفاوت به ترکیب اضافه شد و در دمای 80 درجه سانتی‌گراد به مدت نیم ساعت مخلوط شد. از سنتز این مواد 12 نوع ترکیب مختلف رزین تهیه شد که جهت شناسایی گروه‌های عاملی و بررسی خواص حرارتی آن‌ها تحت طیف‌سنجی FT-IR و آنالیز‌های TGA، DSC قرار گرفته شد. نتایج نشان داد که ترکیبات دارای پلی اتیلن ایمین در برابر تخریب حرارتی مقاومت خوبی داشتند و فورفورال نیز باعث بهبود ویژگی‌های چسب‌ها شده است. ترکیب مواد اولیه، فوفورال، پلی اتیلن ایمین در آزمون DSC دارای بیشترین پایداری حرارتی بوده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Ghahri, S. and Hajihassani, R., 2021. Use of Modified Soy Adhesive for Manufacturing Fiberboard from Wood and OCC Fiber. Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 12(2), 247-257.
[2] Modzel, G., Kamke, F. A. and De Carlo, F., 2011. Comparative analysis of a wood: adhesive bondline. Wood Science and Technology, 45, 147-158.
[3] Zhao, Z., Umemura, K. and Kanayama, K., 2015. Effects of the addition of citric acid on tannin-sucrose adhesive and physical properties of the particleboard. BioResources, 11(1), 1319-1333.
[4] Roffael, E., Dix, B. and Okum, J., 2000. Use of spruce tannin as a binder in particleboards and medium density fiberboards (MDF). Holz als Roh-und Werkstoff, 58(5), 0301-0305.
[5] Shnawa, H. A., 2021. Curing and thermal properties of tannin-based epoxy and its blends with commercial epoxy resin. Polymer Bulletin, 78, 1925-1940.
[6] Fei, X., Zhao, F., Wei, W., Luo, J., Chen, M. and Liu, X., 2016. Tannic acid as a bio-based modifier of epoxy/anhydride thermosets. Polymers, 8(9), 314.
[7] Chen, S., Lv, S., Hou, G., Huo, L. and Gao, J., 2015. Mechanical and thermal properties of biphenyldiol formaldehyde resin/gallic acid epoxy composites enhanced by graphene oxide. Journal of Applied Polymer Science, 132(41).
[8] Hou, G., Gao, J., Xie, J. and Li, B., 2016. Preparation and properties characterization of gallic acid epoxy resin/succinic anhydride bionanocomposites modified by green reduced graphene oxide. Soft Materials, 14(1), 27-37.
[9] Gaffari,R., Dosthosseini,K., Abdolkhani,A., Mirshukrai,S.A., and Faizipur, M.M., 2013. Modification of urea formaldehyde glue with furfural to reduce Release of formaldehyde from chipboard. Forest and wood products, Iranian Natural Resources Journal, Volume 67, Number 3. (In Persian).
[10] Ostendorf, K., Reuter, P. and Euring, M., 2020. Manufacturing medium-density fiberboards and wood fiber insulation boards using a blood albumin adhesive on a pilot scale. BioResources, 15(1), 1531-1546.
[11] Ghahri, S., Mohebby, B., Pizzi, A., Mirshokraie, A. and Mansouri, H. R., 2018. Improving water resistance of soy-based adhesive by vegetable tannin. Journal of Polymers and the Environment, 26, 1881-1890.
[12] Lee, D., Hwang, H., Kim, J. S., Park, J., Youn, D., Kim, D. and Lee, H., 2020. VATA: a poly (vinyl alcohol)-and tannic acid-based nontoxic underwater adhesive. ACS applied materials & interfaces, 12(18), 20933-20941.
[13] Patil, D. M., Phalak, G. A. and Mhaske, S. T., 2017. Synthesis of bio-based epoxy resin from gallic acid with various epoxy equivalent weights and its effects on coating properties. Journal of Coatings Technology and Research, 14, 355-365.
[14] Laoutid, F., Karaseva, V., Costes, L., Brohez, S., Mincheva, R. and Dubois, P., 2018. Novel bio-based flame retardant systems derived from tannic acid. Journal of Renewable Materials, 6(6), 559.
[15] da Silva Soares, B., de Carvalho, C. W. P. and Garcia-Rojas, E. E., 2021. Microencapsulation of sacha inchi oil by complex coacervates using ovalbumin-tannic acid and pectin as wall materials. Food and Bioprocess Technology, 14, 817-830.
[16] Ghahri, S- M., Behbood,Pizzi, A., Mirshokraie, A. and Mansouri, H,R., 2018. Improving water resistance of soy-based adhesive by vegetable tannin. Journal of Polymers and The Environment. 26: 1881-1890.
[17] Jahanshahi, SH., Tabarsa, T., Asghari, z. and Resalati, H., 2018.Investigating the amount of tannic acid in the bark of Mazo long oak (Quercus castanifolia). Iranian Journal of Wood and Paper Industries, N (1), 34(3), 207-231. (In Persian).