三聚氰胺-脲醛树脂改性木基石膏复合材料的效果及机理

摘要：

为提高木基石膏复合材料的力学性能,以杉木刨花为增强相,以建筑石膏为连续相,采用三聚氰胺-脲醛树脂(melamine-urea-formaldehyde MUF)粘结初步成型和增湿固化2阶段的免加石膏缓凝剂制备方法,开展了MUF用量和木材/石膏质量比对木基石膏复合材料物理力学性能影响试验,并与相应产品标准、结构板材标准及现有文献进行对比.结果表明,试验范围内,MUF用量与木基石膏复合材料力学性能呈正相关关系,木材/石膏质量比的影响较小;MUF用量为15％以上时,木基石膏复合材料的力学性能满足《石膏刨花板:LY/T 1598-2011》产品标准的要求;MUF用量为21％及以上时,除顺纹抗弯强度,其余性能符合《定向刨花板:LY/T 1580-2010》结构板材标准的规定;MUF用量为33％及以上时,木基石膏复合材料达到《结构胶合板:GB/T 35216-2017》结构板材标准中E5.0～F16.0强度等级.抗弯性能试验中,石膏板为脆性破坏,木基石膏刨花板具有一定的延性性能.综合强度和成本,MUF用量为33％、木材/石膏质量比为0.30为较优的原材料配比.优化原材料配比条件下,木基石膏复合材料的内结合强度、静曲强度、弹性模量、位移延性系数和24 h吸水厚度膨胀率分别为1.28 MPa、16.5 MPa、7350 MPa、1.64和1.23％.采用该2阶段制备方法,木基石膏复合材料中石膏晶体形态细长,且随着MUF用量的增加,晶体交错搭接、叠合现象明显,接触面积增加,晶体结构更加致密,石膏连续相强度增加;MUF用量提高,石膏在刨花表面的覆盖量明显增加,刨花增强相与石膏连续相之间界面性能显著改善.研究结果可为木基石膏复合材料力学性能的进一步提升提供参考,并为其产品的工程应用提供数据支撑.

关键词：复合材料、物理性能、力学性能、三聚氰胺-脲醛树脂、木材/石膏质量比、制备工艺

所属期刊栏目：36

分类号：TB33(工程材料学)

资助基金：国家重点研发计划;南京工业大学大学生创新创业与实践开放基金项目

在线出版日期：2020-05-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：300-307