什么是间苯二酚树脂胶?
在1897中,A.Speier从间苯二酚与甲醛的反应中获得了不溶物。在1921中,间苯二酚用于制造树脂。1930获得专利。1943出现了间苯二酚树脂胶。与苯酚相比,间苯二酚在苯环上引入了第二个羟基,大大提高了反应活性。A.Pizzi等人比较了反应条件相同(摩尔比和浓度相同)的间苯二酚-甲醛体系和苯酚-甲醛体系,发现前者的反应速度是后者的10 ~ 15倍。间苯二酚树脂可以在碱性条件下固化,也可以在室温中性条件下固化。具有较高的粘接强度和良好的耐老化性能,在荷载作用下不蠕变,所以主要用作结构胶,也用于室外快速粘接和高含水率木材的粘接,如湿木材(含水率≤30%)的指形粘接。缺点是价格高,颜色深。
间苯二酚和甲醛的反应速度取决于它们之间的摩尔比、反应浓度、反应温度和pH值。
纯间苯二酚树脂的适宜摩尔比为间苯二酚/甲醛= 1/0.5 ~ 0.7。为了便于控制,可分批逐步加入甲醛,如间苯二酚2500份(重量),催化剂草酸5份,第一批37%甲醛溶液500份,第二批甲醛750份,应逐步加入以防止沸腾。用烧碱代替草酸有时更方便,因为弱碱性有利于树脂固化。纯间苯二酚树脂反应性强,成本高,常采用含酚聚合物。
苯酚-间苯二酚-甲醛树脂
这是最常用的间苯二酚树脂。无论是苯酚、间苯二酚、甲醛,还是酚醛树脂、间苯二酚甲醛树脂单独混合,效果都是一样的。苯酚与间苯二酚的比例通常为50/50,甚至高达80/20。但随着间苯二酚用量的减少,树脂的性能也相应下降。根据需要改变摩尔比和反应条件,可以得到各种性能的树脂。它的反应显示在左下方。
脲-间苯二酚-甲醛树脂
间苯二酚连接在脲醛树脂的两端,反应式如下。这种树脂性能略次于苯酚-间苯二酚-甲醛树脂,耐水,可高频固化,可用于胶合板生产。这种树脂具有高的甲醛/尿素比。一般先制成二羟甲基脲,再与间苯二酚反应。大部分是酸催化的,通常是对甲苯磺酸或氢氧化钠。
单宁-间苯二酚-苯酚-甲醛树脂
单宁是一种多酚类化合物,容易与甲醛发生反应,价格比间苯二酚便宜很多,往往部分替代间苯二酚。这种树脂在南非和澳大利亚已被用作胶合板和指接胶,大部分使用黑荆树单宁和130100木酚素。
因为间苯二酚树脂是线性树脂,需要加入固化剂固化,总甲醛含量与间苯二酚的摩尔比为1 ~ 2: 1,所以可以在室温下固化。多聚甲醛是常用的。此外,为了减少固化后的收缩,改善填隙性,降低成本和增加固体含量,通常加入填料,如椰子壳粉和核桃壳粉。加入固化剂后,胶粘剂的适用期不长,需要时再配制。