جایگزینی فورفورال بجای فرمآلدیید در رزین اوره فرمآلدیید و بهبود خواص رزین با نانو رس

سابقه و هدف: رزین اوره فرم آلدیید یک رزین مهم در صنایع تولید پانل های چوبی می باشد. این رزین ارزان می باشد و بعد از پلیمر شدن بیرنگ می شود حلالش آب است و استفاده از آن آسان است . اما مشکلاتی مثل مقاومت پایین در برابر رطوبت دارد و در محیط تولید و مصرف از آن گاز فرم الدیید منتشر می شود که برای سلامتی انسان مضر می باشد . محققین بررسی های زیادی برای جایگزینی فرم الدیید با مواد غیر مضر انجام می دهند . فورفورال یک ماده شیمیایی آلدییدی می باشد که می تواند همانند فرم آلدیید با اوره واکنش نماید که می تواند از پسماند های محصولات زراعی مثل کاه گندم ، ساقه ذرت و نیشکر استحصال گردد. در این تحقیق چایگزینی فورفورال بجای فرم آلدیید در ترکیب رزین اوره فرم آلدیید و تقویت چسب حاصل با استفاده از نانو رس مورد بررسی قرار گرفته است. مواد و روشها: فورفورال و اوره با سه نسبت مولی اوره به فورفورال: ۱به ۱ ، ۱ به ۲/۲ و ۱ به ۵/۳ با هم مخلوط گردیدند. برای بررسی مقاومت برشی اتصال از آزمون استحکام برشی چسب استفاده گردید. انتهای دو تراشه خشک راش با رزین اوره فورفورال اغشته گردید و روی هم قرار گرفت و در آون قرار گرفت تا رزین گیرا شود. . دو روکش متصل شده تحت کشش قرار گرفتند و مقاومت برشی اتصال اندازه گیری گردید. . بر اساس نتایج آزمون مقاومت برشی اتصال رزین اوره فورفورال با نسبت مولی۱ به ۲/۲ بهترین رزین شناخته شد . به این رزین نانو رس بنتولیت در سه سطح ۵/۰ ، ۱ و ۲ درصد اضافه گردید و خواص رزین مانند دانسیته، میزان جامدات، ویسکوزیته و زمان انعقاد اندازه گیری گردید. آزمون استحکام برشی چسب هم انجام شد. همچنین طیف سنجی FTIR و تصویربرداریFESEM وXRD برای بررسی واکنش نانورس و توزیع آن در رزین انجام گرفت.یافته ها: نتایج نشان داد که در رزین تولید شده از اختلاط فوفورال و اوره با نسبت مولی اوره به فورفورال ۱ به ۲/۲ با داشتن بالاترین ماستحکام برشی چسب ( ۱/۶۲ مگا پاسکال ) بهترین رزین در میان سایر رزین ها می باشد. به این رزین نانو رس در سه سطح ۵/۰ % ، ۱% و ۲% اضافه شد که باعث بهبود خواص رزین گردید. بطوری که میزان جامدات از ۵۴ درصد نمونه های شاهد به ۵۶/۸ درصد در رزین با ۲ درصد نانو رس افزایش یافت . دانسیته رزین از ۱/۱ گرم بر سانتی متر مکعب شاهد به ۱/۱۴۵۱ گرم بر سامنتی متر مکعب برای نمونه های حاوی ۲% نانو رس افزایش یافت. ویسکوزیته از ۹۵ ثانیه برای نمونه شاهد به ۱۴۳ ثانیه برای نمونه های حاوی ۲% نانو رس افزایش یافت و مقاومت برشی اتصال چسب از ۱/۷ مگا پاسکال برای نمونه شاهد به ۲/۷ مگاپاسکال برای نمونه های حاوی ۵/۰ % نانو رس افزایش یافت . زمان انعقاد رزین برای نمونه شاهد ۱۸۰ ثانیه بود که به ۱۴۰ ثانیه کاهش یافت. نتیجه گیری: یافته های این تحقیق نشان داد که رزین عاری از فرم الدیید اوره فورفورال با نسبت مولی اوره به فورفورال ۱ به۲/۲ بالاترین مقاومت اتصال برشی (۶۲/۱ مگاپاسکال ) را دارا بود. .افزودن نانو رس به این رزین باعث بهبود مقاومت برشی، دانسیته، میزان جامدات ، ویسکوزیته و زمان گیرایی رزین گردید.. بر اساس نتایج فوق می توان نتیجه گیری نمود رزین اوره فرم فوره فورفورال تهیه شده با نسبت مولی اوره به فورفورال ۱ به ۲/۲ و افزودن ۵/۰ % نانو رس جایگزین مناسبی برای رزین اوره فرم آلدیید است که می تواند برای صنعت تخته خرده چوب و تخته فیبر توصیه گردد.

Keywords:

اوره فورفورال , مقاومت اتصال , نانو رس , میزان جامدات , ویسکوزیته