Меламин-формалдехидна смола (МФР) је термореактивна амино смола добре тврдоће, термичке стабилности и транспарентности. У поређењу са уреа-формалдехидном смолом (УФ), МФ смола има бољу отпорност на воду и временске услове. Због тога се широко користи у спољним облогама, декоративним слојевима дрвених подова и производима од фурнира. Међутим, недостаци као што су висока ломљивост, лако пуцање и кратак период складиштења меламин формалдехидне смоле ограничавају њену примену. МФ смола се често користи за припрему импрегнираног лепљивог филмског папира. Шперплоча и блок плоча обложене импрегнираним лепљивим филмским папиром заједнички се називају еколошке плоче. Потрошачи их воле због своје отпорности на хабање, водоотпорности и разних боја.
Међутим, када се влажност околине промени, основни материјал еколошке плоче је склон бубрењу или скупљању, што доводи до неуједначеног унутрашњег напрезања. Површински слој МФ смоле је крхак и има слабу флексибилност и подложан је пуцању под стресом. Стога су побољшање флексибилности МФ смоле и побољшање проблема њене крхкости кључ за решавање проблема пуцања смоле и побољшање квалитета њених декоративних производа. Овај чланак углавном резимира напредак истраживања модификације каљења МФ смоле, са циљем пружања теоретских смерница и техничке основе за решавање проблема кртости МФ смоле.
1. МФ структурне карактеристике
МФ смола је полимерно једињење триазинског прстена настало кондензацијом меламина и формалдехида и повезано метиленским или етарским везама. Има стабилне хемијске особине и круту структуру. Формирање МФ смоле је подељено у две фазе: прва фаза је реакција додавања меламина и формалдехида. У неутралним или алкалним условима, меламин се подвргава хидроксиметилацији да би се створило 9 различитих хидроксиметилмеламина. Друга фаза је реакција кондензације. Меламин реагује са метилолованим меламином, или метилоловани меламин подлеже самокондензацији да би се створили олигомери повезани метиленским и етарским везама. У средини са пХ вредношћу од 7 до 8 доминирају везе метиленског моста; у окружењу са пХ вредношћу већом од 9, већа је вероватноћа да ће се формирати везе етарске везе.
Након умрежавања и очвршћавања МФ смоле, може се добити провидни премаз који је отпоран на хабање, киселине и алкалије. Иако осушени премаз има високу тврдоћу, он је такође крхак. Главни разлог је тај што МФ смола садржи велики број триазинских прстенова повезаних са метиленским групама. Триазински прстенови су изузетно стабилни у условима удара и тешко се деформишу и апсорбују ударну енергију. Само метиленске везе могу да апсорбују већину енергије, узрокујући ломљење метиленских веза и испољавање кртости. Непотпуно очвршћавање МФ смоле ће узроковати пуцање смоле. Пошто се очвршћавање смоле углавном дешава између хидроксилних група, неке хидроксилне групе које нису учествовале у кондензацији остаће у смоли након очвршћавања. Ове хидроксилне групе имају одређену хигроскопност. Како се влажност околине стално мења, слободне хидроксилне групе пролазе кроз хигроскопске и циклусе десорпције и постепено стварају напрезање, изазивајући пукотине у смолном премазу и озбиљно утичући на изглед и перформансе производа.
Флексибилност МФ смоле може се ефикасно побољшати смањењем густине умрежавања МФ смоле и продужењем њене флексибилне дужине ланца. Међутим, смањење густине умрежавања значи да је крута структура триазинског прстена у смоли распршена. Због тога ће у различитом степену утицати на површинску крутост и отпорност на хабање МФ смоле. Приликом модификације каљења треба водити рачуна о одржавању тврдоће МФ смоле и не уништавању њених одличних површинских својстава. Одабир одговарајуће методе модификације за побољшање флексибилности МФ смоле је од великог значаја за проширење обима примене МФ смоле.
2. Метода модификације каљења МФ смоле
Модификација ојачања се често користи за оптимизацију чврстоће крутих умрежених полимера како би се побољшала отпорност на удар и отпорност на замор полимера без уништавања првобитне крутости и стабилности димензија полимера. Методе модификације каљења погодне за МФ смолу се генерално могу поделити у два типа, наиме спољашња модификација каљења и модификација унутрашњег каљења. Модификација спољашњег очвршћавања односи се на додавање група фаза ојачања МФ смоли кроз мешање да би се формирала умрежена структура са МФ смолом како би се спречило да се триазински прстенови приближе један другом како би се постигла сврха каљења. Уобичајене методе спољашњег каљења за МФ смолу укључују:
1) Додајте нано-СиО2, нано-целулозу и друге наночестице;
2) Користите флексибилне полимере дугог ланца као што су кополимери полиетилен гликола за формирање интерпенетрирајућих полимерних мрежа (ИПНС) у МФ смоли;
3) Користите материјале од влакана као што је поливинил хлорид да повежете МФ смоле заједно како бисте побољшали стабилност структуре смоле.
Модификација унутрашњег каљења мења молекуларну структуру МФ смоле учествујући у реакцији очвршћавања МФ смоле, проширујући флексибилну везу између триазинских прстенова и смањујући густину унакрсног повезивања како би се постигао ефекат каљења. Методе унутрашњег каљења укључују:
1) Увести флексибилне дуголанчане молекуле између триазинских прстенастих структура МФ смоле да би се распршила крута структура;
2) Користите силикон да проширите флексибилну везу између МФ смола;
3) Блокирајте хидроксилну функционалну групу МФ смоле и смањите густину унакрсног повезивања смоле. Обично коришћени модификатори унутрашњег очвршћавања укључују поливинил алкохол, полиуретан, капролактам итд.
3. Посебни захтеви за МФ смолу за импрегнацију
Постоји много метода каљења за МФ смолу, али нису све погодне за импрегнацију МФ смоле. Модификација каљења импрегнирајуће МФ смоле мора се прилагодити условима производње лепљивог филмског папира, тако да има одређене посебне захтеве. Када користите МФ смолу за импрегнацију, не треба само узети у обзир отпорност на пуцање, отпорност на хабање и флексибилност након очвршћавања смоле, већ и обратити пажњу на флуидност, пропусност и степен претходног очвршћавања модификоване смоле пре очвршћавања.
Слаба течност МФ смоле ће узроковати суво цвеће на површини импрегнираног лепљивог папирног фурнира, стварајући непрозирне беле мрље на површини производа, формирајући површинске дефекте. Слаба пропустљивост МФ смоле ће узроковати недовољну импрегнацију, што ће резултирати недостатком лепка или неравном површином на површини производа. Неоргански материјали отпорни на нано хабање могу повећати жилавост и својства отпорне на хабање МФ смоле, али ће истовремено повећати вискозитет МФ смоле и смањити флуидност смоле, чиме ће утицати на перформансе импрегнације МФ смоле. Открили смо да се вискозност МФ смоле повећава са повећањем количине пунила отпорног на хабање нано-СиО2 (ХТСи-03). Вискозност модификованог система МФ смоле износила је 20.9 с (25°Ц), а контактни угао између МФ смоле и украсног папира повећан је са 5° на 30°. Истовремено, квашење се смањује, тако да МФ смола не може у потпуности да попуни празнине у декоративном папиру, а премаз отпоран на хабање не може га у потпуности заштитити, што резултира смањењем отпорности на хабање.
Низак степен претходног очвршћавања МФ смоле ће изазвати високу испарљивост током процеса фурнира, узрокујући да површински влажни цветови утичу на перформансе површине. Модификатори полихидроксил алкохола могу ефикасно повећати флексибилност МФ смоле, али одређена хидрофилност полихидроксил модификатора не доприноси сушењу импрегнираног лепљивог филмског папира, чиме се смањује степен претходног очвршћавања МФ смоле. Ово узрокује проблеме као што су апсорпција влаге и адхезија импрегнираног лепљивог папира и тешкоће у приступу. У исто време, импрегнирани лепљиви филм папир са ниским степеном претходног очвршћавања испуштаће велику количину воде током процеса врућег пресовања, изазивајући проблеме као што су запреминско скупљање слоја лепка и пуцање слоја смоле, што утиче на перформансе производа.
Стога, узимајући у обзир стварне проблеме у производњи, средство за учвршћивање МФ смоле које се користи за импрегнацију треба да користи модификатор са малом молекулском тежином, ниским садржајем хидроксила и високом реактивношћу како би се смањио утицај модификатора на флуидност и степен претходног очвршћавања МФ смоле. У исто време, средство за учвршћивање је потребно да се прилагоди условима очвршћавања МФ смоле која се користи за импрегнацију и да и даље задржи ефекат модификације након очвршћавања врућим пресовањем.
Модификација МФ смоле за импрегнацију треба да узме у обзир многе факторе у исто време. Идеалан модификатор ће побољшати флексибилност МФ смоле без негативног утицаја на отпорност површине на хабање, флуидност или процес претходног очвршћавања. Због тога се препоручује да будућа истраживања о модификацији МФ смоле буду спроведена са следећа три аспекта.
1) На основу структуре МФ смоле, проблем крхкости МФ смоле може се решити подешавањем густине умрежавања МФ смоле.
2) Комбиновањем различитих механизама каљења, увести флексибилну структуру ланца са мултифункционалним групама у МФ смолу и повећати флексибилност МФ смоле кроз синергију физичке комбинације и хемијске реакције.
3) Из перспективе поједностављења процеса производње и уштеде трошкова, одабрати високо реактивне модификаторе погодне за индустријску производњу.
За више информација о SINOYQX модификованој меламин формалдехидној смоли, контактирајте нас путем е-поште: [email protected] или нам се јавите на: +86-28-8411-1861.
Неке слике и текстови су репродуковани са интернета, а ауторска права припадају оригиналном аутору. Ако постоји било какво кршење, контактирајте нас да га избришемо.