Հետազոտություն մելամինային ֆորմալդեհիդի խեժի խստացման և ձևափոխման վերաբերյալ

Մելամին-ֆորմալդեհիդային խեժը (MFR) ջերմակայուն ամինային խեժ է՝ լավ կարծրությամբ, ջերմային կայունությամբ և թափանցիկությամբ: Համեմատ urea-formaldehyde resin-ի (UF) հետ, MF խեժն ունի ավելի լավ ջրի դիմադրություն և եղանակային դիմադրություն: Հետևաբար, այն լայնորեն օգտագործվում է արտաքին պանելային ծածկույթների, փայտե հատակի դեկորատիվ շերտերի և երեսպատման արտադրանքներում: Այնուամենայնիվ, թերությունները, ինչպիսիք են բարձր փխրունությունը, հեշտ ճաքելը և մելամինային ֆորմալդեհիդային խեժի պահպանման կարճ ժամկետը սահմանափակում են դրա կիրառումը: MF խեժը հաճախ օգտագործվում է ներծծված սոսինձ ֆիլմի թուղթ պատրաստելու համար: Նրբատախտակները և տախտակները, որոնք երեսապատված են ներծծված կպչուն ֆիլմի թղթով, ընդհանուր առմամբ կոչվում են էկոլոգիական տախտակներ: Նրանք սիրված են սպառողների կողմից մաշվածության դիմադրության, անջրանցիկության և տարբեր գույների պատճառով։

Այնուամենայնիվ, երբ շրջակա միջավայրի խոնավությունը փոխվում է, էկոլոգիական տախտակի հիմքի նյութը հակված է ուռչելու կամ նեղանալու, ինչը հանգեցնում է անհավասար ներքին սթրեսի: MF խեժի մակերեսային շերտը փխրուն է և ունի վատ ճկունություն և հակված է ճաքերի սթրեսի ժամանակ: Հետևաբար, MF խեժի ճկունության բարելավումը և դրա փխրունության խնդրի բարելավումը հանդիսանում են խեժի ճաքման խնդրի լուծման և դրա դեկորատիվ արտադրանքի որակի բարելավման բանալիները: Այս հոդվածը հիմնականում ամփոփում է MF խեժի խստացնող մոդիֆիկացիայի վերաբերյալ հետազոտության առաջընթացը՝ տեսական ուղեցույց և տեխնիկական հիմք ապահովելու համար MF խեժի փխրունության խնդիրը լուծելու համար:

1. MF-ի կառուցվածքային բնութագրերը

MF խեժը տրիազին օղակաձև պոլիմերային միացություն է, որը ձևավորվում է մելամինի և ֆորմալդեհիդի խտացումից և միացված մեթիլենային կամ եթերային կապերով: Այն ունի կայուն քիմիական հատկություններ և կոշտ կառուցվածք։ MF խեժի ձևավորումը բաժանված է երկու փուլի՝ առաջին փուլը մելամինի և ֆորմալդեհիդի ավելացման ռեակցիան է։ Չեզոք կամ ալկալային պայմաններում մելամինը ենթարկվում է հիդրօքսիմեթիլացման՝ առաջացնելով 9 տարբեր հիդրօքսիմեթիլմելամիններ։ Երկրորդ փուլը խտացման ռեակցիան է: Մելամինը փոխազդում է մեթիլոլացված մելամինի հետ, կամ մեթիլացված մելամինը ենթարկվում է ինքնախտացման՝ առաջացնելով օլիգոմերներ, որոնք կապված են մեթիլենային և եթերային կապերով։ 7-ից 8 pH արժեք ունեցող միջավայրում գերակշռում են մեթիլենային կամրջային միացումները. 9-ից բարձր pH արժեք ունեցող միջավայրում եթերային կապերի միացումներ առաջանալու հավանականությունը մեծ է:

MF խեժի խաչաձև կապումից և ամրացումից հետո կարելի է ձեռք բերել թափանցիկ ծածկույթ, որը դիմացկուն է մաշվածության, թթուների և ալկալիների դիմացկուն: Չնայած պինդ ծածկույթն ունի բարձր կարծրություն, այն նաև փխրուն է: Հիմնական պատճառն այն է, որ MF խեժը պարունակում է մեծ քանակությամբ տրիազինային օղակներ՝ կապված մեթիլենային խմբերի հետ։ Տրիազինի օղակները չափազանց կայուն են հարվածի պայմաններում և դժվար է դեֆորմացվեն և կլանվեն հարվածային էներգիան: Միայն մեթիլենային կապերը կարող են կլանել էներգիայի մեծ մասը, ինչի հետևանքով մեթիլենային կապերը կոտրվում են և դրսևորվում փխրունություն: MF խեժի ոչ ամբողջական ամրացումը կհանգեցնի խեժի ճեղքմանը: Քանի որ խեժի ամրացումը հիմնականում տեղի է ունենում հիդրօքսիլ խմբերի միջև, որոշ հիդրօքսիլ խմբեր, որոնք չեն մասնակցել խտացմանը, խեժի մեջ կմնան ամրացումից հետո: Այս հիդրօքսիլ խմբերն ունեն որոշակի հիգրոսկոպիկություն: Քանի որ շրջակա միջավայրի խոնավությունը բազմիցս փոխվում է, ազատ հիդրօքսիլային խմբերը կենթարկվեն հիգրոսկոպիկ և կլանման ցիկլեր և աստիճանաբար կստեղծեն սթրես՝ առաջացնելով խեժի ծածկույթի ճաքեր և լրջորեն ազդելով արտադրանքի տեսքի և կատարողականի վրա:

MF խեժի ճկունությունը կարող է արդյունավետորեն բարելավվել՝ նվազեցնելով MF խեժի խաչաձեւ կապի խտությունը և երկարացնելով նրա ճկուն շղթայի երկարությունը: Այնուամենայնիվ, խաչաձեւ կապի խտության նվազումը նշանակում է, որ խեժի մեջ տրիազինային օղակի կոշտ կառուցվածքը ցրված է: Հետևաբար, MF խեժի մակերեսային կոշտությունը և մաշվածության դիմադրությունը կազդեն տարբեր աստիճանի: Խստացնող մոդիֆիկացիա կատարելիս պետք է ուշադրություն դարձնել MF խեժի կարծրությունը պահպանելու և դրա գերազանց մակերեսային հատկությունները չկործանելու համար: MF խեժի ճկունությունը բարելավելու համար համապատասխան փոփոխման մեթոդի ընտրությունը մեծ նշանակություն ունի MF խեժի կիրառման շրջանակն ընդլայնելու համար:

2. MF խեժի խստացման ձևափոխման մեթոդ

Խստացնող ձևափոխումը հաճախ օգտագործվում է կոշտ խաչաձև կապակցված պոլիմերների ամրությունը օպտիմալացնելու համար՝ բարելավելու պոլիմերի ազդեցության դիմադրությունը և հոգնածության դիմադրությունը՝ առանց պոլիմերի սկզբնական կոշտության և ծավալային կայունության ոչնչացման: MF խեժի համար հարմար խստացման ձևափոխման մեթոդները սովորաբար կարելի է բաժանել երկու տեսակի, մասնավորապես՝ արտաքին կոշտացման և ներքին կոշտացման ձևափոխման: Արտաքին ամրացման փոփոխությունը վերաբերում է MF խեժին ամրապնդող փուլային խմբերի ավելացմանը՝ խառնվելու միջոցով՝ MF խեժի հետ խաչաձև կապակցված կառուցվածք ձևավորելու համար՝ կանխելու համար տրիազինի օղակները միմյանց մոտենալուց՝ ամրացման նպատակին հասնելու համար: MF խեժի համար սովորաբար օգտագործվող արտաքին կոշտացման մեթոդները ներառում են.

1) ավելացնել նանո-SiO2, նանոցելյուլոզա և այլ նանոմասնիկներ.
2) MF խեժում փոխներթափանցող պոլիմերային ցանցեր (IPNS) ձևավորելու համար օգտագործել ճկուն երկար շղթայով պոլիմերներ, ինչպիսիք են պոլիէթիլեն գլիկոլի համապոլիմերները.
3) Օգտագործեք մանրաթելային նյութեր, ինչպիսիք են պոլիվինիլքլորիդը՝ MF խեժերը միմյանց միացնելու համար՝ խեժի կառուցվածքի կայունությունը բարձրացնելու համար:

Ներքին կարծրացման փոփոխությունը փոխում է MF խեժի մոլեկուլային կառուցվածքը՝ մասնակցելով MF խեժի ամրացման ռեակցիային, ընդլայնելով ճկուն կապը տրիազինի օղակների միջև և նվազեցնելով խաչաձև կապի խտությունը՝ հասնելու խստացման էֆեկտին: Ներքին խստացման մեթոդները ներառում են.

1) ՄՖ խեժի տրիազինային օղակների կառուցվածքների միջև ներդնել ճկուն երկար շղթա մոլեկուլներ՝ կոշտ կառուցվածքը ցրելու համար.
2) Օգտագործեք սիլիկոն MF խեժերի միջև ճկուն կապը երկարացնելու համար.
3) Արգելափակել MF խեժի հիդրօքսիլային ֆունկցիոնալ խումբը և նվազեցնել խեժի խաչաձեւ կապի խտությունը: Սովորաբար օգտագործվող ներքին ամրացնող մոդիֆիկատորները ներառում են պոլիվինիլ սպիրտ, պոլիուրեթան, կապրոլակտամ և այլն:

3. Հատուկ պահանջներ MF խեժի ներծծման համար

Գոյություն ունեն MF խեժի ամրացման բազմաթիվ մեթոդներ, բայց ոչ բոլորն են հարմար MF խեժի ներծծման համար: Ներծծվող MF խեժի խստացնող մոդիֆիկացիան պետք է հարմարվի կպչուն ֆիլմի թղթի արտադրության պայմաններին, ուստի այն ունի որոշակի հատուկ պահանջներ: MF խեժը ներծծման համար օգտագործելիս մենք պետք է հաշվի առնենք ոչ միայն ճաքերի դիմադրությունը, մաշվածության դիմադրությունը և ճկունությունը խեժի պնդացումից հետո, այլև ուշադրություն դարձնենք փոփոխված խեժի հոսունությանը, թափանցելիությանը և նախամշակման աստիճանին նախքան ամրացումը:

MF խեժի վատ հեղուկությունը կառաջացնի չոր ծաղիկներ ներծծված կպչուն թաղանթապատ երեսպատման մակերեսի վրա՝ առաջացնելով անթափանց սպիտակ բծեր արտադրանքի մակերեսի վրա՝ առաջացնելով մակերեսային թերություններ: MF խեժի վատ թափանցելիությունը կհանգեցնի անբավարար ներծծման, ինչը կհանգեցնի արտադրանքի մակերեսի վրա սոսինձի կամ անհարթ մակերեսի բացակայությանը: Անօրգանական նանո-մաշման դիմացկուն նյութերը կարող են մեծացնել MF խեժի ամրությունը և մաշվածության դիմացկուն հատկությունները, բայց միևնույն ժամանակ նրանք կբարձրացնեն MF խեժի մածուցիկությունը և կնվազեցնեն խեժի հեղուկությունը՝ դրանով իսկ ազդելով MF խեժի ներծծման աշխատանքի վրա: Մենք պարզեցինք, որ MF խեժի մածուցիկությունը մեծանում է մաշվածության դիմացկուն լցանյութի նանո-SiO2 (HTSi-03) քանակի աճով: Փոփոխված MF խեժի համակարգի մածուցիկությունը եղել է 20.9 վրկ (25°C), իսկ MF խեժի և դեկորատիվ թղթի շփման անկյունը 5°-ից հասել է 30°-ի: Միևնույն ժամանակ, թրջողությունը նվազում է, այնպես որ MF խեժը չի կարող ամբողջությամբ լրացնել դեկորատիվ թղթի բացերը, իսկ մաշվածության դիմացկուն ծածկույթը չի կարող լիովին պաշտպանել այն, ինչի հետևանքով նվազում է մաշվածության դիմադրությունը:

MF խեժի ցածր նախնական ամրացման աստիճանը կառաջացնի բարձր ցնդողություն երեսպատման գործընթացում, ինչը կհանգեցնի մակերևույթի խոնավ ծաղիկների ազդեցությանը մակերեսի աշխատանքի վրա: Պոլիհիդրօքսիլ սպիրտային մոդիֆիկատորները կարող են արդյունավետորեն բարձրացնել MF խեժի ճկունությունը, սակայն պոլիհիդրօքսիլ մոդիֆիկատորների որոշակի հիդրոֆիլությունը չի նպաստում ներծծված կպչուն թաղանթի թղթի չորացմանը՝ դրանով իսկ նվազեցնելով MF խեժի նախնական ամրացման աստիճանը: Սա առաջացնում է այնպիսի խնդիրներ, ինչպիսիք են խոնավության կլանումը և ներծծված կպչուն ֆիլմի թղթի կպչումը և մուտքի դժվարությունը: Միևնույն ժամանակ, ցածր նախնական ամրացման աստիճանով ներծծված կպչուն թաղանթաթուղթը տաք սեղմման գործընթացում մեծ քանակությամբ ջուր կթափի` առաջացնելով այնպիսի խնդիրներ, ինչպիսիք են սոսինձի շերտի ծավալային նեղացումը և խեժի շերտի ճեղքը, ինչը կազդի արտադրանքի աշխատանքի վրա:

Հետևաբար, հաշվի առնելով արտադրության իրական խնդիրները, ներծծման համար օգտագործվող MF խեժի ամրացնող նյութը պետք է օգտագործի փոփոխիչ՝ ցածր մոլեկուլային քաշով, ցածր հիդրօքսիլային պարունակությամբ և բարձր ռեակտիվությամբ՝ նվազագույնի հասցնելու փոփոխիչի ազդեցությունը MF խեժի հեղուկության և նախնական ամրացման աստիճանի վրա: Միևնույն ժամանակ, կարծրացնող նյութը պետք է հարմարվի ներծծման համար օգտագործվող MF խեժի ամրացման պայմաններին և դեռ պահպանի մոդիֆիկացիոն էֆեկտը տաք սեղմելով ամրացումից հետո:

Ներծծման համար MF խեժի փոփոխությունը պետք է միաժամանակ հաշվի առնի բազմաթիվ գործոններ: Իդեալական փոփոխիչը կբարձրացնի MF խեժի ճկունությունը՝ առանց բացասաբար ազդելու մակերևույթի մաշվածության դիմադրության, հեղուկության կամ նախնական ամրացման գործընթացի վրա: Հետևաբար, խորհուրդ է տրվում, որ MF խեժի փոփոխման վերաբերյալ ապագա հետազոտությունները պետք է իրականացվեն հետևյալ երեք ասպեկտներից.

1) Ելնելով MF խեժի կառուցվածքից, MF խեժի փխրունության խնդիրը կարող է լուծվել MF խեժի խաչաձեւ կապի խտությունը կարգավորելու միջոցով:
2) Համատեղելով տարբեր խստացման մեխանիզմներ, ներմուծել ճկուն շղթայի կառուցվածք բազմաֆունկցիոնալ խմբերով MF խեժի մեջ և բարձրացնել MF խեժի ճկունությունը ֆիզիկական համակցության և քիմիական ռեակցիայի սիներգիայի միջոցով:
3) Արտադրության գործընթացը պարզեցնելու և ծախսերը խնայելու տեսանկյունից ընտրել արդյունաբերական արտադրության համար հարմար բարձր ռեակտիվ մոդիֆիկատորներ:

SINOYQX մոդիֆիկացված մելամին-ֆորմալդեհիդային խեժի մասին լրացուցիչ տեղեկություններ ստանալու համար, խնդրում ենք կապվել մեզ հետ էլեկտրոնային փոստով՝ [email protected] կամ զանգահարել մեզ +86-28-8411-1861 հեռախոսահամարով։

Որոշ նկարներ և տեքստեր վերարտադրված են ինտերնետից, իսկ հեղինակային իրավունքները պատկանում են բնօրինակ հեղինակին: Եթե ​​կա որևէ խախտում, խնդրում ենք կապվել մեզ հետ ջնջելու համար: