مطالعة ویژگی‌های فیزیکی-شیمیایی و حرارتی رزین ملامین-فرمالدهید اصلاح شده با کاپرولاکتام و اتیلن-گلیکول

نویسندگان

1 گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدة منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.

2 گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدة منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.

3 دانشکده شیمی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

4 گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدة منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.

5 گروه تکنولوژی چوب و جنگل، دانشگاه لینه، سوئد.

doi
10.22059/jfwp.2023.358076.1250
چکیده

رزین ملامین-فرمالدهید (MF) به دلیل ویژگی ­های فیزیکی و حرارتی مناسب در تولید پوشش ­ها و قالب­ های ریخته­ گری استفاده می­ شود. کاربرد این رزین به دلیل انتشار فرمالدهید، زمان ماندگاری کوتاه و شکنندگی زیاد محدود می­ باشد. برای بهبود ویژگی­ های رزین MF انواع لاکتام‌ها، الکل ­ها و غیره مورد استفاده قرار گرفته ­اند. در این مطالعه از اتیلن گلیکول و کاپرولاکتام برای کاهش فرمالدهید آزاد رزین و افزایش مدت زمان ماندگاری آن استفاده شد. رزین MF با دو نسبت مولی مختلف ملامین به فرمالدهید (1/6 و 1/5 مول) و افزودن نرم‌کننده ­های کاپرولاکتام و اتیلن گلیکول ساخته شد. ویژگی­ های فیزیکی (ویسکوزیته، چگالی و مدت زمان ژله ­ای شدن)، شیمیایی (طیف­ سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) و رزونانس مغناطیسی هسته (1H-NMR)) و رفتار حرارتی (TGA) رزین­ های MF ساخته شده مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که استفاده از کاپرولاکتام و اتیلن گلیکول موجب افزایش مدت زمان پخت رزین، چگالی، درصد مواد جامد و مدت زمان ماندگاری و همچنین کاهش درصد فرمالدهید آزاد رزین‌ها می‌شود. کاربرد مستقل هر یک از نرم‌کننده ­های اتیلن گلیکول یا کاپرولاکتام تأثیر معنی‌داری بر زمان ژله ­ای شدن نداشت اما استفاده همزمان آن‌ها موجب افزایش زمان ژله ­ای شدن رزین MF شد. آزمون­ های­ طیف ­سنجی FTIR و 1H-NMR حضور نرم‌کننده ­ها در ساختار شیمیایی رزین MF را تأیید کردند. همچنین آزمون TGA نشان داد که استفاده از نرم‌کننده­ ها در ساختار رزین موجب افزایش دمای شروع تخریب می ­شود. اما مقدار مادة باقی ماندة رزین پس از آنالیز TGA با توجه به نوع نرم‌کننده متفاوت بود.