मेलामाइन फॉर्मेल्डिहाइड रेज़िन के सख्तीकरण और संशोधन पर अनुसंधान

मेलामाइन-फॉर्मेल्डिहाइड राल (एमएफआर) एक थर्मोसेटिंग एमिनो राल है जिसमें अच्छी कठोरता, थर्मल स्थिरता और पारदर्शिता होती है। यूरिया-फॉर्मेल्डिहाइड राल (यूएफ) की तुलना में, एमएफ राल में बेहतर जल प्रतिरोध और मौसम प्रतिरोध होता है। इसलिए, इसका व्यापक रूप से आउटडोर पैनल कोटिंग्स, लकड़ी के फर्श की सजावटी परतों और लिबास उत्पादों में उपयोग किया जाता है। हालांकि, मेलामाइन फॉर्मेल्डिहाइड राल की उच्च भंगुरता, आसान दरार और कम भंडारण अवधि जैसी कमियां इसके अनुप्रयोग को सीमित करती हैं। एमएफ राल का उपयोग अक्सर संसेचित चिपकने वाली फिल्म पेपर तैयार करने के लिए किया जाता है। संसेचित चिपकने वाली फिल्म पेपर से बने प्लाईवुड और ब्लॉकबोर्ड को सामूहिक रूप से पारिस्थितिक बोर्ड कहा जाता है। वे अपने पहनने के प्रतिरोध, जलरोधकता और विभिन्न रंगों के कारण उपभोक्ताओं द्वारा पसंद किए जाते हैं।

हालांकि, जब पर्यावरण की नमी बदलती है, तो पारिस्थितिक बोर्ड आधार सामग्री में सूजन या सिकुड़न का खतरा होता है, जिसके परिणामस्वरूप असमान आंतरिक तनाव होता है। एमएफ राल की सतह परत भंगुर होती है और इसमें लचीलापन कम होता है, और तनाव के तहत टूटने का खतरा होता है। इसलिए, एमएफ राल के लचीलेपन में सुधार और इसकी भंगुरता की समस्या में सुधार करना राल दरार की समस्या को हल करने और इसके सजावटी उत्पादों की गुणवत्ता में सुधार करने की कुंजी है। यह लेख मुख्य रूप से एमएफ राल के सख्त संशोधन पर अनुसंधान की प्रगति को सारांशित करता है, जिसका उद्देश्य एमएफ राल की भंगुरता की समस्या को हल करने के लिए सैद्धांतिक मार्गदर्शन और तकनीकी आधार प्रदान करना है।

1. एमएफ संरचनात्मक विशेषताएं

MF रेजिन एक ट्राइज़ीन रिंग पॉलीमर यौगिक है जो मेलामाइन और फॉर्मेल्डिहाइड के संघनन द्वारा निर्मित होता है और मेथिलीन या ईथर बॉन्ड द्वारा जुड़ा होता है। इसमें स्थिर रासायनिक गुण और कठोर संरचना होती है। MF रेजिन का निर्माण दो चरणों में विभाजित है: पहला चरण मेलामाइन और फॉर्मेल्डिहाइड की योगात्मक प्रतिक्रिया है। तटस्थ या क्षारीय परिस्थितियों में, मेलामाइन 9 अलग-अलग हाइड्रॉक्सीमेथिलमेलामाइन उत्पन्न करने के लिए हाइड्रॉक्सीमेथिलेशन से गुजरता है। दूसरा चरण एक संघनन प्रतिक्रिया है। मेलामाइन मिथाइलोलेटेड मेलामाइन के साथ प्रतिक्रिया करता है, या मिथाइलोलेटेड मेलामाइन मेथिलीन और ईथर बॉन्ड द्वारा जुड़े ओलिगोमर्स उत्पन्न करने के लिए स्व-संघनन से गुजरता है। 7 से 8 के pH मान वाले वातावरण में, मेथिलीन ब्रिज कनेक्शन हावी होते हैं; 9 से अधिक pH मान वाले वातावरण में, ईथर बॉन्ड कनेक्शन बनने की अधिक संभावना होती है।

MF राल के क्रॉस-लिंकिंग और इलाज के बाद, एक पारदर्शी कोटिंग जो पहनने के लिए प्रतिरोधी, एसिड और क्षार प्रतिरोधी है, प्राप्त की जा सकती है। यद्यपि इलाज की गई कोटिंग में उच्च कठोरता होती है, यह भंगुर भी होती है। मुख्य कारण यह है कि MF राल में मेथिलीन समूहों से जुड़ी बड़ी संख्या में ट्राइज़ीन रिंग होती हैं। ट्राइज़ीन रिंग प्रभाव की स्थिति में बेहद स्थिर होती हैं और प्रभाव ऊर्जा को विकृत और अवशोषित करना मुश्किल होता है। केवल मेथिलीन बॉन्ड ही अधिकांश ऊर्जा को अवशोषित कर सकते हैं, जिससे मेथिलीन बॉन्ड टूट जाते हैं और भंगुरता प्रदर्शित करते हैं। MF राल का अधूरा इलाज राल में दरार पैदा करेगा। चूँकि राल का इलाज मुख्य रूप से हाइड्रॉक्सिल समूहों के बीच होता है, इसलिए कुछ हाइड्रॉक्सिल समूह जो संघनन में भाग नहीं लेते हैं, इलाज के बाद राल में बने रहेंगे। इन हाइड्रॉक्सिल समूहों में कुछ हाइग्रोस्कोपिसिटी होती है। जैसे-जैसे पर्यावरण की आर्द्रता बार-बार बदलती है, मुक्त हाइड्रॉक्सिल समूह हाइग्रोस्कोपिक और विशोषण चक्रों से गुजरेंगे और धीरे-धीरे तनाव पैदा करेंगे, जिससे राल कोटिंग में दरारें पड़ सकती हैं और उत्पाद की उपस्थिति और प्रदर्शन को गंभीर रूप से प्रभावित कर सकते हैं।

MF रेजिन के क्रॉस-लिंकिंग घनत्व को कम करके और इसकी लचीली श्रृंखला की लंबाई को बढ़ाकर MF रेजिन के लचीलेपन को प्रभावी ढंग से सुधारा जा सकता है। हालांकि, क्रॉस-लिंकिंग घनत्व में कमी का मतलब है कि रेजिन में ट्राइज़ीन रिंग की कठोर संरचना बिखरी हुई है। इसलिए, MF रेजिन की सतह की कठोरता और पहनने के प्रतिरोध पर अलग-अलग डिग्री का असर पड़ेगा। सख्त संशोधन करते समय, MF रेजिन की कठोरता को बनाए रखने और इसके उत्कृष्ट सतह गुणों को नष्ट न करने के लिए सावधानी बरतनी चाहिए। MF रेजिन के लचीलेपन को बेहतर बनाने के लिए एक उपयुक्त संशोधन विधि का चयन करना MF रेजिन के अनुप्रयोग क्षेत्र का विस्तार करने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।

2. एमएफ रेजिन की सख्त संशोधन विधि

कठोर क्रॉस-लिंक्ड पॉलिमर की ताकत को अनुकूलित करने के लिए अक्सर सख्त संशोधन का उपयोग किया जाता है ताकि पॉलिमर की मूल कठोरता और आयामी स्थिरता को नष्ट किए बिना पॉलिमर के प्रभाव प्रतिरोध और थकान प्रतिरोध में सुधार किया जा सके। MF रेजिन के लिए उपयुक्त सख्त संशोधन विधियों को आम तौर पर दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है, अर्थात् बाहरी सख्त संशोधन और आंतरिक सख्त संशोधन। बाहरी सख्त संशोधन से तात्पर्य MF रेजिन में मिश्रण के माध्यम से प्रबलित चरण समूहों को जोड़ने से है ताकि MF रेजिन के साथ एक क्रॉस-लिंक्ड संरचना बनाई जा सके ताकि सख्त करने के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए ट्राइज़ीन रिंग्स को एक-दूसरे के पास आने से रोका जा सके। MF रेजिन के लिए आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली बाहरी सख्त विधियों में शामिल हैं:

1) नैनो-SiO2, नैनो-सेल्यूलोज़ और अन्य नैनोकण जोड़ें;
2) एमएफ रेजिन में इंटरपेनेट्रेटिंग पॉलीमर नेटवर्क (आईपीएनएस) बनाने के लिए पॉलीइथिलीन ग्लाइकॉल कॉपोलिमर जैसे लचीले लंबी-श्रृंखला वाले पॉलिमर का उपयोग करें;
3) रेजिन संरचना की स्थिरता बढ़ाने के लिए एमएफ रेजिन को एक साथ जोड़ने के लिए पॉलीविनाइल क्लोराइड जैसे फाइबर सामग्री का उपयोग करें।

आंतरिक सख्त संशोधन MF रेजिन की इलाज प्रतिक्रिया में भाग लेकर MF रेजिन की आणविक संरचना को बदलता है, ट्राइज़ीन रिंग्स के बीच लचीले कनेक्शन को बढ़ाता है, और सख्त प्रभाव को प्राप्त करने के लिए क्रॉस-लिंकिंग घनत्व को कम करता है। आंतरिक सख्त करने की विधियों में शामिल हैं:

1) कठोर संरचना को फैलाने के लिए एमएफ रेजिन की ट्राइज़ीन रिंग संरचनाओं के बीच लचीले लंबी-श्रृंखला अणुओं को पेश करें;
2) एमएफ रेजिन के बीच लचीले कनेक्शन का विस्तार करने के लिए सिलिकॉन का उपयोग करें;
3) एमएफ रेजिन के हाइड्रॉक्सिल फंक्शनल ग्रुप को ब्लॉक करें और रेजिन के क्रॉस-लिंकिंग घनत्व को कम करें। आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले आंतरिक सख्त संशोधक में पॉलीविनाइल अल्कोहल, पॉलीयुरेथेन, कैप्रोलैक्टम आदि शामिल हैं।

3. संसेचन के लिए एमएफ रेजिन की विशेष आवश्यकताएं

एमएफ राल के लिए कई सख्त तरीके हैं, लेकिन उनमें से सभी एमएफ राल को संसेचित करने के लिए उपयुक्त नहीं हैं। एमएफ राल को संसेचित करने के सख्त संशोधन को चिपकने वाली फिल्म पेपर की उत्पादन स्थितियों के अनुकूल होना चाहिए, इसलिए इसकी कुछ विशेष आवश्यकताएं हैं। संसेचन के लिए एमएफ राल का उपयोग करते समय, हमें न केवल राल के इलाज के बाद दरार प्रतिरोध, पहनने के प्रतिरोध और लचीलेपन पर विचार करना चाहिए, बल्कि इलाज से पहले संशोधित राल की तरलता, पारगम्यता और पूर्व-इलाज की डिग्री पर भी ध्यान देना चाहिए।

एमएफ राल की खराब तरलता, संसेचित चिपकने वाली फिल्म पेपर लिबास की सतह पर सूखे फूलों का कारण बनेगी, जिससे उत्पाद की सतह पर अपारदर्शी सफेद धब्बे बनेंगे, जिससे सतही दोष बनेंगे। एमएफ राल की खराब पारगम्यता अपर्याप्त संसेचन का कारण बनेगी, जिसके परिणामस्वरूप उत्पाद की सतह पर गोंद की कमी या असमान सतह होगी। अकार्बनिक नैनो-पहनने-प्रतिरोधी सामग्री एमएफ राल की कठोरता और पहनने-प्रतिरोधी गुणों को बढ़ा सकती है, लेकिन साथ ही वे एमएफ राल की चिपचिपाहट को बढ़ाएंगे और राल की तरलता को कम करेंगे, जिससे एमएफ राल के संसेचन प्रदर्शन पर असर पड़ेगा। हमने पाया कि एमएफ राल की चिपचिपाहट पहनने-प्रतिरोधी भराव नैनो-SiO2 (HTSi-03) की मात्रा में वृद्धि के साथ बढ़ जाती है इसी समय, गीलापन कम हो जाता है, जिससे एमएफ राल सजावटी कागज में अंतराल को पूरी तरह से भर नहीं सकता है, और पहनने के लिए प्रतिरोधी कोटिंग पूरी तरह से इसकी रक्षा नहीं कर सकती है, जिसके परिणामस्वरूप पहनने के प्रतिरोध में कमी आती है।

एमएफ राल की कम प्री-क्योरिंग डिग्री लिबास प्रक्रिया के दौरान उच्च वाष्पीकरण का कारण बनेगी, जिससे सतह के गीले फूल सतह के प्रदर्शन को प्रभावित करेंगे। पॉलीहाइड्रॉक्सिल अल्कोहल संशोधक प्रभावी रूप से एमएफ राल के लचीलेपन को बढ़ा सकते हैं, लेकिन पॉलीहाइड्रॉक्सिल संशोधकों की निश्चित हाइड्रोफिलिसिटी गर्भवती चिपकने वाली फिल्म पेपर के सूखने के लिए अनुकूल नहीं है, जिससे एमएफ राल की प्री-क्योरिंग डिग्री कम हो जाती है। इससे नमी अवशोषण और गर्भवती चिपकने वाली फिल्म पेपर के आसंजन और पहुंच में कठिनाई जैसी समस्याएं होती हैं। साथ ही, कम प्री-क्योरिंग डिग्री वाले गर्भवती चिपकने वाली फिल्म पेपर गर्म दबाने की प्रक्रिया के दौरान बड़ी मात्रा में पानी का निर्वहन करेंगे, जिससे चिपकने वाली परत की मात्रा में कमी और राल परत के टूटने जैसी समस्याएं हो सकती हैं, जो उत्पाद के प्रदर्शन को प्रभावित करती हैं।

इसलिए, वास्तविक उत्पादन समस्याओं को ध्यान में रखते हुए, संसेचन के लिए उपयोग किए जाने वाले एमएफ राल सख्त एजेंट को कम आणविक भार, कम हाइड्रॉक्सिल सामग्री और उच्च प्रतिक्रियाशीलता वाले संशोधक का उपयोग करना चाहिए ताकि एमएफ राल की तरलता और पूर्व-इलाज की डिग्री पर संशोधक के प्रभाव को कम किया जा सके। साथ ही, सख्त एजेंट को संसेचन के लिए उपयोग किए जाने वाले एमएफ राल की इलाज की स्थितियों के अनुकूल होना चाहिए, और गर्म दबाव के इलाज के बाद भी संशोधन प्रभाव को बनाए रखना चाहिए।

संसेचन के लिए MF रेजिन के संशोधन में एक ही समय में कई कारकों पर विचार करने की आवश्यकता होती है। आदर्श संशोधक सतह के पहनने के प्रतिरोध, तरलता या पूर्व-उपचार प्रक्रिया को नकारात्मक रूप से प्रभावित किए बिना MF रेजिन के लचीलेपन को बढ़ाएगा। इसलिए, यह अनुशंसा की जाती है कि MF रेजिन के संशोधन पर भविष्य के शोध को निम्नलिखित तीन पहलुओं से किया जाना चाहिए।

1) एमएफ राल की संरचना के आधार पर, एमएफ राल की क्रॉस-लिंकिंग घनत्व को समायोजित करके एमएफ राल की भंगुरता की समस्या को हल किया जा सकता है।
2) विभिन्न सख्त तंत्रों को मिलाकर, एमएफ राल में बहु-कार्यात्मक समूहों के साथ एक लचीली श्रृंखला संरचना का परिचय दें, और भौतिक संयोजन और रासायनिक प्रतिक्रिया के तालमेल के माध्यम से एमएफ राल की लचीलापन बढ़ाएं।
3) उत्पादन प्रक्रिया को सरल बनाने और लागत बचाने के दृष्टिकोण से, औद्योगिक उत्पादन के लिए उपयुक्त अत्यधिक प्रतिक्रियाशील संशोधकों का चयन करें।

SINOYQX संशोधित मेलामाइन फॉर्मेल्डिहाइड राल के बारे में अधिक जानकारी के लिए, कृपया हमें ईमेल के माध्यम से संपर्क करें: [email protected] , या हमें +86-28-8411-1861 पर कॉल करें।

कुछ तस्वीरें और पाठ इंटरनेट से पुन: प्रस्तुत किए गए हैं, और कॉपीराइट मूल लेखक का है। यदि कोई उल्लंघन है, तो कृपया हमें हटाने के लिए संपर्क करें।